美國(guó)鳥(niǎo)牌BIRD電源傳感器的使用與維護(hù)

公司一直注重于的研發(fā)和進(jìn)設(shè)備的生產(chǎn)應(yīng)用，現(xiàn)已成為成熟的智能壓力檢測(cè)、物位檢測(cè)、流量檢測(cè)、顯示調(diào)節(jié)控制等全系列工業(yè)自動(dòng)化儀表的研發(fā)、生產(chǎn)制造基地。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色冶金、石油化工、電力、城市集中供熱、水/污水處理、食品加工、制藥等領(lǐng)域。目前，技術(shù)與銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍及華南、華東、華北、西南、西北各省，年銷工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品上萬(wàn)臺(tái)/套。

美國(guó)BIRD電源傳感器的使用與維護(hù)

美國(guó)BIRD電源傳感器是用于測(cè)量射頻（RF）功率的高精度設(shè)備。這些傳感器廣泛應(yīng)用于無(wú)線電通信系統(tǒng)、分頁(yè)網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體加工等領(lǐng)域。為了確保其性能和壽命，正確的使用和維護(hù)是至關(guān)重要的。

使用方法

連接傳感器：

確保傳感器的連接器與測(cè)量設(shè)備的連接器匹配。

使用專用的連接線將傳感器連接到測(cè)量設(shè)備上。

校準(zhǔn)：

傳感器需要定期校準(zhǔn)，通常每年一次，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

校準(zhǔn)應(yīng)追溯到美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）。

測(cè)量：

傳感器可以直接測(cè)量真實(shí)平均功率、峰值功率和占空比等參數(shù)。

使用傳感器提供的數(shù)據(jù)計(jì)算其他重要因素，如VSWR、回波損耗、反射系數(shù)、波峰因數(shù)、平均突發(fā)功率和CCDF。

數(shù)據(jù)記錄：

使用配套的軟件或應(yīng)用程序（如5000-NG、VPM3或BirdRFMeter）記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。

維護(hù)方法

清潔：

定期清潔傳感器的外殼和連接器，避免灰塵和污垢積累。

使用干凈的軟布和適量的清潔劑進(jìn)行清潔。

存儲(chǔ)：

存儲(chǔ)溫度應(yīng)在-40°C至80°C（-40°F至176°F）之間。

避免將傳感器暴露在溫度或濕度環(huán)境中。

檢查：

定期檢查傳感器的連接器和電纜，確保沒(méi)有損壞或磨損。

如果發(fā)現(xiàn)任何異常，應(yīng)及時(shí)更換或維修。

電源管理：

確保傳感器的電源輸入在7至18VDC范圍內(nèi)，電流小于0.1A。

避免使用不穩(wěn)定的電源，以免損壞傳感器。

注意事項(xiàng)

避免過(guò)載：

確保傳感器的功率測(cè)量范圍在500mW至500W之間，峰值功率不超過(guò)1300W。

避免超過(guò)傳感器的大功率限制，以免損壞設(shè)備。

環(huán)境條件：

工作溫度應(yīng)在-10°C至50°C（14°F至122°F）之間。

避免在有強(qiáng)烈機(jī)械沖擊和振動(dòng)的環(huán)境中使用傳感器。

校準(zhǔn)記錄：

保留每次校準(zhǔn)的記錄，以便追蹤傳感器的性能變化。

校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括校準(zhǔn)日期、校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和校準(zhǔn)結(jié)果。

通過(guò)遵循上述使用和維護(hù)方法，可以確保美國(guó)BIRD電源傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，從而提高測(cè)量工作的效率和可靠性。

功率測(cè)量法的原理如下：

圖1、通過(guò)式功率測(cè)量法

通過(guò)式射頻功率計(jì)的典型代表產(chǎn)品是BIRD公司的43型（見(jiàn)圖3），它實(shí)際上是一種信號(hào)激勵(lì)裝置，采用了一個(gè)無(wú)源的二極管射頻傳感器。在同軸線的一側(cè)裝有一個(gè)定向的，半波二極管檢測(cè)波電路（見(jiàn)圖5），并將其接到一個(gè)已校正的表頭以讀出有效值功率。檢波電路與傳輸線通過(guò)介質(zhì)耦合，并根據(jù)置于傳輸線旁的傳感器的方向取樣出正向和反射功率。

通過(guò)式功率計(jì)的應(yīng)用

射頻功率的測(cè)量

與終端式功率計(jì)不同的是，通過(guò)式功率計(jì)真實(shí)的反映了一個(gè)發(fā)射系統(tǒng)中各個(gè)截面的正向功率和反射功率。

終端式功率計(jì)的輸入阻抗是標(biāo)準(zhǔn)的50Ω。在功率測(cè)量中，終端式功率計(jì)替代了發(fā)射機(jī)的負(fù)載，也就是說(shuō)，終端式功率計(jì)將發(fā)射機(jī)的負(fù)載理想化了。所以說(shuō)，終端式功率計(jì)所測(cè)得的結(jié)果是發(fā)射機(jī)在理想負(fù)載時(shí)的輸出功率；如果發(fā)射天饋系統(tǒng)的匹配情況良好，則這個(gè)結(jié)果可以真實(shí)反映發(fā)射系統(tǒng)的輸出情況；如果發(fā)射天饋系統(tǒng)的匹配不好（如VSWR>1.5），則終端式功率計(jì)不能真實(shí)反映發(fā)射系統(tǒng)的情況。

而通過(guò)式功率計(jì)則不同，它實(shí)際上是在傳輸線一側(cè)放置了一個(gè)耦合探頭，與發(fā)射機(jī)的工作波長(zhǎng)相比，功率計(jì)傳感器的電長(zhǎng)度幾乎可以忽略不計(jì)。所以只要將通過(guò)式功率計(jì)置于發(fā)射系統(tǒng)的某個(gè)截面，那么得出的結(jié)果是這個(gè)截面的正向和反射功率（VSWR）。

對(duì)于無(wú)線電運(yùn)營(yíng)商和制造商，通過(guò)式功率測(cè)量法是很有意義的，見(jiàn)圖2。

圖2、典型的發(fā)射系統(tǒng)

在一個(gè)典型的發(fā)射系統(tǒng)中，將通過(guò)式功率計(jì)置于不同的截面將會(huì)得到不同的測(cè)試結(jié)果：

位置④——發(fā)射機(jī)的輸出端，可以考核發(fā)射機(jī)的輸出功率是否在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)；這是無(wú)線電設(shè)備研發(fā)和維護(hù)工程師所關(guān)心的。

位置③——天線的輸入端，可以確定發(fā)射機(jī)真正輻射到空間的信號(hào)究竟有多大；這是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化工程師所關(guān)心的。

位置②——可以檢查發(fā)射系統(tǒng)在某個(gè)位置的匹配情況，這是設(shè)備維護(hù)工程師所關(guān)心的。

測(cè)量無(wú)源器件的插入損耗

用二臺(tái)功率計(jì)可以十分準(zhǔn)確的測(cè)出一個(gè)無(wú)源器件的插入損耗，其精度和網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試結(jié)果相當(dāng)（見(jiàn)圖3）。

這種測(cè)量方法的基本原理是替代法。即先將二臺(tái)功率計(jì)用一只精密的射頻轉(zhuǎn)接器（如Nf-Nf）直接連接，再用被測(cè)器件替代射頻轉(zhuǎn)接器，分別讀出4個(gè)功率讀數(shù)，從而計(jì)算出被測(cè)器件的準(zhǔn)確插入損耗值。詳情參見(jiàn)《用功率計(jì)測(cè)量插入損耗》一文（文件號(hào)：03TF-001-v1.0-AN）。

圖3、功率計(jì)法測(cè)量無(wú)源器件的插入損耗

用這種方法可以準(zhǔn)確的測(cè)出一個(gè)蜂窩基站從發(fā)射輸出到天線輸入的全部插入損耗，這對(duì)于基站的維護(hù)是有益的。雖然用網(wǎng)絡(luò)分析儀也可以單端測(cè)量長(zhǎng)電纜的插入損耗，但是網(wǎng)絡(luò)分析儀必須在同一種介質(zhì)下測(cè)量，而且要準(zhǔn)確設(shè)定電纜的相速度，否則會(huì)產(chǎn)生附加的測(cè)試誤差；而用功率計(jì)法就不需要知道這些參數(shù)，它只是把整個(gè)系統(tǒng)（包括跳線、主饋線，避雷器，定向耦合器等）一并當(dāng)作一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)待。

測(cè)量功率放大器的線性

用功率計(jì)除了可以測(cè)量放大器的功率，增益等指標(biāo)外，還可以測(cè)量放大器的線性。

在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)工程師們更關(guān)心放大器的線性指標(biāo)而不是效率指標(biāo)，這是與系統(tǒng)的工作特性有關(guān)的，尤其是在寬帶通信系統(tǒng)（如CDMA/WCDMA基站和直放站）中。

放大器的線性通常用IM3來(lái)表征，這需要用信號(hào)源和頻譜分析儀來(lái)搭建一個(gè)復(fù)雜的測(cè)試電路來(lái)完成。用通過(guò)式功率計(jì)也可以測(cè)量放大器的線性度，而且方法很簡(jiǎn)單：分別測(cè)出放大器輸入和輸出端的互補(bǔ)積累分布函數(shù)（CCDF），這二個(gè)數(shù)值越吻合，說(shuō)明放大器的線性越好。