利用R&S的电平控制探头产生大动态高准确度信号

即便是一台已经经过校准的信号源，其到达被测件的信号电平准确度仍然受连接电缆的衰减、端口失配、以及信号源本身有限的电平精度等因素的影响而下降。较差的功率准确度会导致实际输出功率与信号源设置值之间有很大差异。在对信号电平准确度要求高的场合，工程师通常会利用功率计来检查到达被测件的功率，而且往往会与一个功分器配合使用。然而，该方案比较复杂，而且通常还需要第二个功率探头来测量功分器本身的性能。 两种方案的对比如图一。



图一、左边是传统的提高电平准确度的方案，需要用到功分器和两个功率探头，比较复杂。右边是使用电平控制探头。使用非常简单。

罗德与施瓦茨公司推出的新型电平控制探头首次使得我们可以极方便地进行高精度的信号功率输出控制。他们完全可以取代传统的方法，该电平控制探头内置功率分配器，如图二，可以直接与R&S公司的信号源配合使用来产生高准确度的信号。


图二、R&S NRP Z28和Z98的内部结构

为了节省用户的预校准的时间，所有探头出厂时都被进行过全面的校准。而且，为了减少由于失配带来的测量不确定度，这些探头拥有良好的端口驻波比（在9 kHz 至 2.4 GHz频率范围内驻波比小于1.11）。在对频谱分析仪、信号分析仪等设备进行功率校准，或为接收机测量而提供高准确度的信号时，这些探头都是极为理想的选择。实际比对示例如图三。



图三、测试一个驻波比为1.6的被测件，使用电平控制探头（上）比不使用电平控制探头（下）的实际电平输出准确度高很多。

如果该功率控制探头与R&S公司的信号源配合使用的话，R&S信号源的显示屏可以直接读出功率测量结果。当然，测量结果也可以通过R&S公司的NRP功率主机或者通过USB 接口显示在PC机上。

现在罗德与施瓦茨公司已经开始提供NRP-Z28/-Z98 功率控制探头。NPR-Z28 探头覆盖10 MHz 到 18 GHz 的频率范围，NRP-Z98 则覆盖9 kHz 到 6 GHz 的频率范围，它们的功率测量范围都是从-67 dBm 到 +20 dBm。