基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

定向耦合器用于对少量输入信号功率进行采样，以进行测量。端口1是输入端口；端口1是输入端口。端口2是输出端口；端口3是耦合端口；端口4是隔离/端接端口，通常端接至50Ω，以最大程度地减少反射。
 
但是，当我们测量被测设备（DUT）的输入功率时，尤其是在自动化测量系统中，我们将功率传感器与定向耦合器一起使用。在进行1dB压缩点测量时，通过改变输入功率和测量输出功率，我们必须测量和计算连接到端口3的功率传感器和输入到DUT的损耗，以计算损耗以校正测量值。由功率传感器供电（图1）。在本文中，此损耗表示为输入损耗Lpi的功率传感器。

图1自动化测量系统采用了定向耦合器和功率传感器。

Lpi损耗补偿了功率传感器测得的功率电平中的P。乍一看，损耗的测量方法如图2所示，但是这种测量损耗的方法没有正确制定。
 
功率传感器测量的功率：

Pm=Pin–|Lpi|（1）

图2这是使用功率传感器测量功率的方式。

根据图3所示的设置来计算流入元素的功率的符号约定结果。

图3这是功率流入元件的方式。

潮流将产生如下：

Pout=Pin–Patt（2）

Pin=Pout+Patt （3）
 
现在，让我们将Lpi损耗的路径分为两部分，如图4所示。

图4Lpi损耗是两个部分的总和：Lpc和Ldi。

功率传感器输入损耗：

|Lpi|=|Lpc|+|Ldi|（4）
 
现在，从点Pm或传感器的输入移至点Pin或DUT的输入，应将Lpc损耗添加到Pm处的测得功率电平，以达到Pc点处的功率电平。最后，由于Ldi是电缆损耗，因此应从Pc中减去Ldi损耗，以在Pin点达到功率水平。传感器测量的DUT的实际输入功率：
 
P”在=P米+|LPC|–|Ldi|（5）
 
现在，让我们计算损失，如图2所示。
 
Pin=Pm+|Lpi|=Pm+（|Lpc|+|Ldi|）（6）
 
这种计算在逻辑上看起来是正确的，但是如上所述，Ldi损失不应该加到全部损失上；相反，应该从全部损失中减去它。
 
P”在=P米+|LPC|–|Ldi|（7）
 
要找出这些方法中的错误，只需使用以下公式。
 
误差=P在-P”在=2×|L二|（8）
 
在此，在Pin处计算出的测得功率电平的误差为2×|Ldi|。高于准确的功率水平。
 
因此，应使用以下公式计算功率传感器与DUT输入之间的损耗。
 
|功率传感器输入损耗|=|Lpc|–|Ldi|（9）
 
最后，这是如何实际测量损失的方法。

图5一种更实用的方法来衡量损失。

由于定向耦合器在入射功率和接收功率之间的损耗可以忽略不计，因此，第一步，我们使用连接到定向耦合器输出的功率传感器来测量输出功率，并减去两个功率传感器之间的测量功率，得出Lpc失利。
 
在第二阶段，我们使用网络分析仪测量由定向耦合器和DUT输入之间的电缆，衰减器和混合耦合器（由Ldi表示）引起的损耗。最后，我们根据公式9计算总损耗。