微波信號功率測量應該注意哪些問(wèn)題？

微波功率是表征微波信號特性的一個(gè)重要參數，因此微波功率測量就成了微波測量的重要內容之一,進(jìn)行信號功率測量是其重要功能。近年來(lái)微波信號分析儀的信號功率測量準確度越來(lái)越高。但是多數儀器操作者尤其是初級使用的人由于容易忽略的細節問(wèn)題，即使使用了高性能的信號分析儀，依然常常導致測試結果產(chǎn)生較大的測量誤差甚至得到錯誤的結果。本文針對使用信號分析儀器進(jìn)行功率測量過(guò)程中總結了五大注意事項。

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信號通過(guò)測試電纜從輸入端到輸出端，都會(huì )有一定的通路衰減，衰減量的大小與測試電纜型號、長(cháng)度以及工作信號的頻率有關(guān)。工作頻率越高、電纜越長(cháng)衰減量越大，對于長(cháng)1.5m的低損耗同軸電纜，工作到50GHz時(shí)其電纜衰減量高達8dB，對于普通的其它同軸電纜衰減量會(huì )更大。因此在進(jìn)行信號測量之前，必須使用功率計對測試電纜進(jìn)行補償校準，將得到的補償值保存在信號分析儀中，利用信號分析儀的幅度修正功能，來(lái)消除電纜損耗帶來(lái)的影響。對于高頻段小信號的測量，一定要選擇屏蔽性能良好的低損耗同軸電纜。

測試電纜在進(jìn)行連接時(shí)要非常謹慎，兩臺儀器通過(guò)電纜進(jìn)行連接時(shí)，電纜的實(shí)際彎曲半徑不能小于電纜指標要求的靜態(tài)彎曲半徑和動(dòng)態(tài)彎曲半徑，因為過(guò)小的彎曲半徑會(huì )使連接電纜的性能參數發(fā)生變化，特別是引起特性阻抗參數的變化，使信號通路駐波變差，影響測量功率的精度。因此電纜在使用過(guò)程中，盡可能使整個(gè)電纜保留較大的彎曲半徑，對于硬度較大的半鋼電纜，在使用完后盡量保留上次使用時(shí)的形狀，不要刻意去掰直或保持某種狀態(tài)，以降低電纜在反復彎曲的過(guò)程中，電纜性能參數的變化，進(jìn)而影響測量信號精度�？梢哉f(shuō)合理的測試電纜選擇與使用對實(shí)現功率的準確測量非常關(guān)鍵。

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測試電纜通過(guò)轉接連接器與測試儀器相連接，連接的好壞也會(huì )影響測試信號功率的準確性。在進(jìn)行測量連接之前，首先應對連接器進(jìn)行檢查和清潔，確保連接器干凈、無(wú)損器，尤其是2.4mm和1.85mm轉接連接器的陰頭是否有裂口或形變。在進(jìn)行連接時(shí)一定要保證電纜接頭的松緊要適度，既不能擰的太松引起接觸不良，損耗太大，也不能擰的太緊，容易損傷接頭及轉接連接器。正確的操作過(guò)程如下：首先對準兩個(gè)互連器件的軸心，保證陽(yáng)頭連接器的插針同心地滑移進(jìn)陰頭連接器的接插孔內。然后將兩個(gè)連接器平直地移到一起，使它們能平滑接合，旋轉連接器的螺套（注意不是旋轉連接器本身）直至擰緊，連接過(guò)程中連接器間不能有相對的旋轉運動(dòng)。最后使用力矩扳手擰緊完成連接，注意力矩扳手不要超過(guò)起始的折點(diǎn)，可使用輔助的扳手防止連接器轉動(dòng)，且記不可用力過(guò)大以損壞接頭。

從打開(kāi)整機電源到進(jìn)行信號測量之前，必須給整機預留一定的預熱時(shí)間，這個(gè)時(shí)間通常要求大于10分鐘，且在整機預熱過(guò)程中，整機保持全頻寬連續掃描狀態(tài)。因為從開(kāi)機的低溫到正常工作的恒溫狀態(tài)，整機微波部件的性能參數、晶體振蕩器及器件參數都會(huì )發(fā)生一定變化，這些參數會(huì )影響整機測量準確性。因此，測量之前保持整機全掃寬狀態(tài)，必須預留足夠的預熱時(shí)間，保證整機微波部件、器件參數不再變化，以實(shí)現測量的準確性，尤其是事項對高頻段信號的功率準確測量。

信號分析儀射頻通路默認狀態(tài)除保持衰減器的10dB衰減默認狀態(tài)外，更重要的一點(diǎn)是衰減器包含一個(gè)交流（AC）耦合與直流（DC）耦合切換，默認狀態(tài)下衰減器選擇在交流（AC）耦合狀態(tài)下，主要是防止輸入信號中包含直流成分摔壞混頻器。但是對小于10MHz及以下的射頻輸入信號，直接通過(guò)交流（AC）耦合擋會(huì )產(chǎn)生較大的衰減。因此要實(shí)現小于10MHz及以下信號的功率準確測量，需要人為將衰減器切換到直流（DC）耦合狀態(tài)。同時(shí)為了有效防止射頻信號中的直流成分進(jìn)入混頻器，在進(jìn)行測試前一定要確定輸入的射頻信號不包含直流分量。

當測試儀器使用了較長(cháng)時(shí)間（一般指一年以上）后，整機器件的性能參數往往會(huì )發(fā)生一定的變化，出廠(chǎng)時(shí)的調試數據與實(shí)際調諧頻點(diǎn)會(huì )產(chǎn)生一定偏移，特別是整機通路濾波器發(fā)生一定偏移，進(jìn)而影響信號功率測量的精度。因此要保證信號分析儀器測量高精度，客戶(hù)需要定期對儀器（通常為一年）進(jìn)行計量，通過(guò)計量修正器件老化而帶來(lái)的出廠(chǎng)參數變化。

總之，只要測試工作者關(guān)注上述儀器的注意事項，就可以使用信號分析儀進(jìn)行正確功率測量。目前信號分析儀器功率測量準確度范圍大約在±0.5dB~±3dB之間，如果用戶(hù)需要更高精度的功率測量，則需要選擇其他專(zhuān)門(mén)的功率測試儀器，比如功率計、測量接收機等。