数字通信开始快速发展,射频功率测量的重点也开始有些变化。因为数字调制信号(如下图)的包络无规律可循,其最大和最小电平会随机变化,而且变化量很大。为了描述这类信号的特征,引入了一些新的描述方法,如领道功率、突发功率、通道功率等。很多传统的功率计已经无法满足数字信号功率的测量要求,一部分功率测量的任务已经开始由频谱分析仪来完成。
下面我们介绍常见的几种射频功率测量方法,在此之前我们还需要明确一件事——在频域测试测量中,为什么习惯以功率来描述信号强度,而不是像时域测试测量中常用的电压和电流?那是因为在射频电路中,由于传输线上存在驻波,电压和电流失去了唯一性,所以射频信号的大小一般用功率来表示,国际通用的功率单位为W、mW、dBm。
频谱分析仪和功率计都是可以测量射频功率的,其中功率计又分为吸收式功率计与通过式功率计两种。同样是功率测量,不同的测试仪器和测试方法所关注的重点是不同的。
射频功率的测量方法有三种:
频谱分析仪测量;
吸收式功率测量;
通过式功率测量。
1.频谱分析仪测量
频谱分析仪(以下简称频谱仪)是一种基础的频域测试测量仪器,下图为采用数字中频技术频谱仪的基本工作原理。被测信号经过低通滤波器后进入混频器,与同时进入混频器的本地振荡器信号进行混频。由于混频器是非线性器件,所以会产生互调信号,落入滤波器的信号经过ADC,再依次进入中频滤波器,包络检波器,视频滤波器,视频检波器,最后将轨迹显示在屏幕上。