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Qu'est-ce qu'un wattmètre / wattmètre RF et micro-ondes: tutoriel

Qu'est-ce qu'un wattmètre / wattmètre RF et micro-ondes: tutoriel

Dans de nombreux domaines de développement, de conception, de test, de réparation et de service sur site RF, des compteurs ou wattmètres RF et micro-ondes sont nécessaires.

La puissance RF est un paramètre clé pour de nombreuses applications et, par conséquent, des compteurs de puissance RF sont nécessaires.

La mesure de la puissance RF peut être effectuée de différentes manières, chacune ayant ses propres caractéristiques, avantages et inconvénients. Il est nécessaire de choisir la bonne forme de mesure de puissance pour chaque application particulière. De cette manière, les résultats de la mesure de puissance révéleront les données requises et permettront au système d'être testé de manière correcte.

Bien que la mesure de la puissance RF puisse être considérée comme une simple utilisation d'un wattmètre RF ou d'un wattmètre micro-ondes, ce n'est pas seulement le cas. Connaître les différentes techniques de mesure, comprendre les différents types de wattmètres RF et comment minimiser les erreurs dans les mesures de puissance RF et micro-ondes sont tous des éléments clés pour faire de bonnes lectures de puissance RF.

Types de wattmètres RF et micro-ondes

La puissance RF (y compris la puissance micro-ondes) peut être mesurée de plusieurs manières. En conséquence, différentes classes d'instruments de test peuvent être utilisées pour la mesure de la puissance RF:

  • Compteurs de puissance RF en ligne: Ces wattmètres RF prélèvent un échantillon de la puissance circulant le long d'une ligne d'alimentation et l'utilisent pour indiquer le niveau de puissance. Ces wattmètres RF en ligne sont utilisés sur des systèmes sous tension, tels que des émetteurs radio, pour vérifier la puissance sortante. Ils sont normalement directionnels et peuvent être utilisés pour vérifier la puissance circulant dans les deux sens.
    Les mesures effectuées par ces wattmètres RF sont insensibles à la fréquence - ils mesurent la puissance totale qui y pénètre quelle que soit la fréquence (dans les limites de fréquence globales de l'instrument).
  • Compteurs de puissance absorbants RF: Comme leur nom l'indique, ces wattmètres RF absorbent la puissance qu'ils mesurent. Les compteurs simples peuvent être des types analogiques formés dans une seule unité composée d'une charge RF, des diodes de détection et d'un compteur analogique. Celles-ci conviennent pour un certain nombre d'applications, mais peuvent être limitées dans leurs performances.

    Les types plus avancés utilisent un capteur de puissance externe qui peut être connecté à proximité de la source d'alimentation, et ces capteurs de puissance peuvent être l'un d'une variété de types. Cela génère un signal proportionnel au niveau de puissance entrant dans le capteur. Le signal du capteur est couplé à l'instrument principal dans le wattmètre RF global pour traiter les résultats et afficher la lecture.

    Les mesures effectuées par les wattmètres RF absorbants sont insensibles à la fréquence - ils mesurent la puissance totale qui y pénètre quelle que soit la fréquence (dans les limites de fréquence globales de l'instrument).

    Les wattmètres RF absorbants avec capteurs externes ont généralement soit des lectures numériques, soit beaucoup de nos jours fournissent un affichage sur lequel le résultat peut être vu dans le format le plus pratique. Pour le fonctionnement, une tension analogique est générée dans le capteur de puissance ou la tête d'alimentation et celle-ci est introduite dans l'unité de mesure de puissance RF principale. Avec des niveaux élevés de traitement numérique des signaux disponibles ces jours-ci, de nombreux wattmètres RF contiennent des niveaux de traitement significatifs, ce qui peut permettre de mesurer divers types de signaux.

    Lors de la sélection d'un wattmètre RF ou d'un wattmètre micro-ondes, il est important de sélectionner le bon type de capteur de puissance. Il existe différents types de capteurs de puissance et ceux-ci sont adaptés à différents types de mesure de puissance RF. Certains types de capteurs de puissance RF conviennent pour effectuer des mesures de puissance moyenne, tandis que d'autres peuvent effectuer des mesures de puissance d'impulsion ou de puissance d'enveloppe de crête.
  • Analyseurs de spectre et autres instruments: Les instruments tels que les analyseurs de spectre ont des capacités de mesure de puissance en leur sein. Ces instruments sont capables de mesurer le niveau de puissance RF sur une fréquence particulière, mais ne peuvent pas mesurer la puissance totale entrant sur toutes les fréquences. Auparavant, les mesures de puissance RF des analyseurs de spectre n'étaient pas précises, mais avec les améliorations de leur technologie, les mesures de puissance RF ont des niveaux de précision bien supérieurs.
    Comme on pouvait s'y attendre, les mesures de puissance effectuées avec des analyseurs de spectre sont sensibles à la fréquence et il est possible de mesurer la puissance d'un signal sur une fréquence particulière. Cela peut être utile lorsque vous avez besoin de mesures de puissance pour une fréquence fondamentale ou des harmoniques ou d'autres signaux parasites.

    Remarque sur l'analyseur de spectre:

    Analyseurs de spectre Les analyseurs effectuent des mesures de signaux dans le domaine fréquentiel, affichant les niveaux de signal par rapport à la fréquence. En tant que tels, les analyseurs de spectre sont particulièrement appropriés pour de nombreux domaines tels que la conception, le service et la réparation RF, où les niveaux de signaux sur différentes fréquences doivent être visualisés.

    En savoir plus sur le Analyseur de spectre.

Chaque type de wattmètre ou wattmètre RF est utilisé dans des circonstances différentes. Cependant, le wattmètre RF absorbant est le plus utilisé pour des mesures de laboratoire précises. Les compteurs de puissance traversant ont tendance à être davantage utilisés pour les applications sur le terrain.

Unités pour les mesures de puissance RF et micro-ondes

La puissance est une mesure d'énergie par unité de temps et elle est généralement mesurée en watts - il s'agit d'un transfert d'énergie au taux d'un Joule par seconde.

Bien que le watt soit la mesure de base, il est souvent précédé d'un multiplicateur car les niveaux de puissance peuvent s'étendre sur une vaste plage. Niveaux de kilowatts (103 watts), voire mégawatts (106 watts) sont utilisés dans certaines grandes installations électriques, tandis que d'autres applications ont des niveaux beaucoup plus bas - milliwatts (10-3 watts) ou microwatts (10-6 watts) peuvent être trouvés.

Dans certains cas, la puissance peut être spécifiée en termes de dBW ou dBm. Celles-ci utilisent une échelle de décibels logarithmique mais liée à un niveau de puissance donné.

En soi, un décibel n'est pas un niveau absolu. Il s'agit purement d'une comparaison entre deux niveaux et, à lui seul, il ne peut pas être utilisé pour mesurer un niveau absolu. Les quantités de dBm et dBW sont les plus couramment utilisées.

Remarque sur le dBm et le dBW:

De nombreux niveaux de puissance sont exprimés en dBm et dBW. Le décibel étant un rapport, il s'agit de niveaux de puissance exprimés en décibels par rapport à un milliwatt et un watt respectivement.

En savoir plus sur le dBm et dBW.

On peut voir que les wattmètres RF ou les wattmètres micro-ondes sont essentiels pour l'ingénieur de développement, l'ingénieur de service et l'ingénieur de terrain dans de nombreux domaines. Partout où des signaux RF sont présents, il est nécessaire de pouvoir mesurer les niveaux de puissance et des wattemètres ou wattmètres RF dédiés sont souvent le meilleur moyen d'y parvenir. Dans certains cas, des analyseurs de spectre peuvent être utilisés, mais pour obtenir la meilleure vue des niveaux de puissance, un wattmètre ou un wattmètre RF est souvent la meilleure méthode.

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