为 WiMAX 或 WLAN 猝发脉冲功率丈量挑选恰当的功率计和传感器

WiMAX或WLAN 猝发信号的均匀功率丈量是表征无线通信器材(例如芯片组、PC卡、放大器模块或手机)的一个基本参数。器材制造商在挑选恰当的功率丈量东西方面遇到越来越多的困难。他们需要对宽带WiMAX和WLAN信号进行快速而准确的功率丈量，还要具有只针对发射的猝发脉冲进行丈量的才干。

通常状况下，只要峰值功率计才干进行猝发脉冲均匀功率丈量(又称“时刻选通均匀功率丈量”或简称“猝发功率”)，它可对信号履行快速采样以捕获其功率包络。用户可在猝发脉冲信号邻近设置两个游标来界说“选通”，然后丈量猝发脉冲信号的均匀功率或峰值功率。这是准确丈量任何猝发脉冲信号的峰值功率和均匀功率的最常用办法。

跟着选用先进数字化技能和超快速电子元器材的USB功率传感器的呈现，用户可以更快速度和更低成原本进行准确的猝发脉冲均匀功率丈量，而且不会影响丈量精度。运用时刻选通功用，您可以界说选通的起点和长度(参阅触发输入信号)，以便挑选所丈量的猝发脉冲信号的相关部分。

下面咱们将首要阐明运用宽视频带宽和有限视频带宽峰值功率计进行猝发脉冲丈量的作业原理，然后介绍 USB 均匀功率传感器的作业进程，并调查一切技能的相关丈量精度。只要了解了这些功率计和传感器的作业原理后，您才干保证选中恰当的功率计，取得准确牢靠的丈量成果。

峰值功率计的视频带宽小于被测信号的带宽对丈量的影响

峰值功率计的视频带宽是峰值功率和均匀功率丈量的一个重要参数。为了保证峰值功率和均匀功率丈量的准确性，功率计和传感器的带宽一定要宽于信号带宽。

图1：输入功率因为非线性二极管特征而遭到紧缩

当二极管传感器检测到射频功率包络时，要对其进行非线性转化。图1中，赤色波形代表实践功率包络(双音射频信号)，蓝色波形代表在二极管输出端检测到的信号，绿色曲线是二极管检波器的传递函数。咱们可以看到，虽然每个电压点都可经过互补反函数反向转化来代表功率，但这对均匀功率并不适用。上图中的调出功用可以阐明这一点。稳定在均匀电平是对带宽下降的传感器的一种约束，这将导致过错。为了坚持精度，检波器的每个样本都要在核算均匀值之前进行校对。假如带宽缺乏，那么实践电压和检测到的电压之间的联系彻底取决于信号的电平缓特征，所以无法核算均匀值。

换句话说便是，视频带宽在进行线性校对之前对电压波形进行了‘预均匀’，导致均匀功率和峰值功率的全体功率丈量成果偏低 (参见图 2(A))。

图 2：在以下条件下丈量宽带信号猝发脉冲均匀功率的准确度：（A） 功率计和传感器的视频带宽小于信号带宽；（B） 功率计和传感器的视频带宽大于信号带宽；（C） 均匀功率传感器运用双通道二极管，彻底作业在平方律区域

运用宽视频带宽峰值功率计进行猝发脉冲功率丈量

相反，假如运用宽带宽功率计进行相同的丈量，就不会呈现视频带宽滤波器对功率样本进行‘预均匀’的状况。虽然因为二极管在线性区域的非线性行为，电压波形的顶端部分会遭到紧缩，但经过滤波器后的电压波形中仍可保存峰值和谷值等信号细节。每个电压样本再进行线性校对，“解紧缩”取得原始波形。因而，宽带宽峰值功率计可以进行准确的峰值功率丈量和均匀功率丈量(参见图 2(B))。

运用 USB 均匀功率传感器进行猝发脉冲功率丈量

近年来跟着数字化技能的前进，现在现已可以运用体积更小的功率传感器进行高度准确、可重复和快速的功率丈量。独立式传感器无需运用功率计，即可履行功率至电压的转化、数据收集、温度校对、功率线性校对以及频率校对，并能完结一切的丈量操控。新式 U2000 系列 USB 功率传感器选用双通道二极管结构，不只可以履行实在的均匀功率丈量，还可以运用时刻选通功用准确丈量猝发脉冲均匀功率――用户可在猝发脉冲信号邻近设置一对选通，然后丈量选通内的均匀功率。虽然传感器的视频带宽只要几十kHz，但因为它的双通道二极管结构可以彻底在平方律区域作业，它依然可以供给准确的信号包络概括。

和峰值传感器不同的是，运用均匀功率传感器，电压波形的顶端部分不会因为二极管的非线性而遭到紧缩。因而 U2000 系列可以将猝发脉冲功率按份额转化成电压波形，电压波形再经过传感器的 RC 滤波电路进行视频带宽校对。RC 滤波器具有几十kHz 的带宽，可以滤除构成猝发脉冲信号在时域中的峰值和谷值的高频重量。不过，均匀功率将会坚持不变，U2000 传感器依然可以供给准确的信号包络概括，然后取得准确的猝发脉冲均匀功率丈量成果(参阅图 2(C))。

图 3：运用两种不同的传感器（30 MHz 和 30 kHz 传感器）丈量 WiMAX 20 MHz 信号的猝发脉冲均匀功率。

下图是别离运用30MHz和30kHz视频带宽的传感器测得的WiMAX 20MHz信号的功率/时刻曲线图示例。30MHz宽带宽传感器保存了OFDM信号的细节，包含具体的峰值和谷值，而30kHz带宽传感器则滤除了高频重量，仅保存了OFDM信号的包络。两种传感器测得的均匀功率大致相同，而30kHz传感器测得的峰值功率则会大幅下降。

运用U2000系列USB功率传感器进行WiMAX和WLAN丈量

图 4：运用 ESG 信号发生器和 U2001A USB 功率传感器的猝发脉冲均匀功率丈量设置

本部分阐释了运用U2000传感器丈量WiMAX 802.11e 28MHz信号和WLAN 802.11g 20MHz 信号的丈量设置(图4)和精度，并与运用30MHz P系列功率计和传感器以及300kHz E9325A功率传感器(图5)的丈量设置和精度进行了比照。