Измеритель мощности М3-90 для контроля средних уровней СВЧ сигнала
Измеритель мощности М3-90 - это высокочувствительный ваттметр поглощаемой мощности, предназначенный для измерения средних уровней мощности непрерывных и импульсно модулированных СВЧ сигналов в коаксиальных и волноводных трактах. Прибор применяется при настройке, поверке и испытаниях радиоэлектронной аппаратуры диапазона до 17,85 ГГц и используется как рабочее средство измерений и элемент автоматизированных измерительных систем.
Назначение и область применения М3-90
М3-90 разработан для прецизионного контроля малых уровней СВЧ мощности при работе с передающими и измерительными трактами. Прибор применяют для:
- измерения средней мощности синусоидальных СВЧ колебаний в коаксиальных линиях 50 Ом;
- оценки среднего значения мощности импульсно модулированных сигналов при настройке и испытаниях передатчиков;
- поверки и калибровки менее точных ваттметров и измерителей мощности;
- испытаний усилителей, генераторов, трактов передачи и измерительных линий в лабораторных и цеховых условиях;
- работы в составе автоматизированных стендов контроля СВЧ аппаратуры.
Принцип действия и конструктивные особенности
Измеритель М3-90 работает по термоэлектрическому методу. Прибор комплектуется приемным коаксиальным преобразователем, который преобразует входную СВЧ мощность в тепло и формирует на выходе термо ЭДС, пропорциональную подведенной мощности. Это обеспечивает измерение истинного среднего значения мощности как непрерывных, так и импульсно модулированных сигналов.
Основные элементы измерителя:
- приемный коаксиальный преобразователь, согласованный с трактом 7/3 мм с волновым сопротивлением 50 Ом;
- измерительный блок с высокочувствительным измерительным трактом и аналоговым выходом;
- блок индикации, выполняющий аналого цифровое преобразование, формирование калибровочных уровней и отображение результата.
Термоэлектрический метод обеспечивает высокую чувствительность и точность, а также малую зависимость результата от формы сигнала, что важно при измерении импульсно модулированных колебаний.
Основные технические характеристики М3-90
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип прибора | измеритель мощности, ваттметр поглощаемой мощности СВЧ |
| Рабочий диапазон частот | 0,02 - 17,85 ГГц |
| Диапазон измеряемой мощности | от 1·10-7 до 1·10-2 Вт |
| Рекомендуемый динамический диапазон | от единиц микроватт до 10 мВт |
| Допустимая импульсная мощность при длительности импульса 10 мкс | до 1 Вт при соблюдении ограничений по скважности и среднему уровню |
| Коэффициент стоячей волны по напряжению | не более 1,3 в диапазоне 0,02 - 12 ГГц, не более 1,4 в диапазоне 12 - 17,85 ГГц |
| Тип СВЧ тракта | коаксиальный тракт 7/3 мм, волновое сопротивление 50 Ом |
| Основная относительная погрешность измерения мощности | порядка ±4 - ±6 % в зависимости от частоты и уровня мощности |
| Время установления показаний при 1 - 10 мВт | не более 1 с |
| Время установления показаний при 0,03 - 0,1 мВт | не более 10 с |
| Время установления показаний в режиме автоматического переключения пределов | не более 15 с |
| Метод измерения | термоэлектрический с преобразованием мощности в напряжение постоянного тока |
| Выходная информация | индикация в линейном масштабе, аналоговый выход для подключения к регистрирующей системе |
Условия эксплуатации
Измеритель мощности М3-90 предназначен для эксплуатации в закрытых лабораторных и цеховых помещениях. Рекомендуемые условия работы:
- температура окружающего воздуха, как правило, в диапазоне от 10 до 35 °C;
- относительная влажность до 80 % при температуре около 25 °C без конденсации влаги;
- атмосферное давление в пределах, характерных для эксплуатационных помещений;
- питание от сети переменного тока 220 В с частотой 50 Гц через измерительный блок.
Перед проведением точных измерений рекомендуется прогреть прибор до установления стабильного температурного режима, после чего достигаются паспортные характеристики по точности и времени установления показаний.
Преимущества измерителя М3-90
- широкий частотный диапазон 0,02 - 17,85 ГГц, перекрывающий основные СВЧ диапазоны;
- высокая чувствительность - измерение мощности от 0,1 мкВт до 10 мВт;
- термоэлектрический метод измерения, обеспечивающий точное определение среднего значения мощности непрерывных и импульсно модулированных сигналов;
- хорошее согласование с трактом 50 Ом и нормированный коэффициент стоячей волны во всем рабочем диапазоне;
- наличие аналогового выхода, позволяющего подключать прибор к регистрирующим устройствам и автоматизированным системам;
- возможность использования в качестве рабочего средства при поверке менее точных ваттметров и измерителей мощности СВЧ;
- комплектность с приемным преобразователем, удобство встраивания в лабораторные и производственные стенды контроля СВЧ аппаратуры.
Рекомендации по применению
При работе с М3-90 важно обеспечить качественное согласование измерителя с коаксиальной линией 50 Ом и использовать исправные СВЧ разъемы и кабели. Недопустимо превышать допустимую импульсную и среднюю мощность на входе преобразователя, чтобы избежать его перегрева и потери метрологических характеристик. Для повышения повторяемости результатов измерений следует фиксировать рабочие частоты, уровни мощности и условия окружающей среды, а также проводить периодическую поверку прибора в аккредитованной лаборатории.
