Ваттметр поглощаемой мощности М3-111

Ключевые характеристики

Особенности и преимущества

• Калориметрический принцип измерения — «золотой стандарт» метрологии СВЧ-мощности. В отличие от термоэлектрических (термисторных/термопарных) и диодных ваттметров, калориметр измеряет непосредственно тепловую энергию, в которую преобразуется СВЧ-сигнал в согласованной нагрузке. Результат измерения не зависит от формы сигнала, типа модуляции, скважности и пик-фактора. Это прямое абсолютное измерение истинной средней мощности — без калибровочных коэффициентов, «ловушек» и поправок на тип сигнала.

• Широкий частотный диапазон — от постоянного тока до 18 ГГц. Перекрывает все стандартные диапазоны: КВ, УКВ, L, S, C, X, Ku. Один прибор для измерений в трактах связи, радиолокации, спутниковых систем, телекоммуникационного оборудования 5G NR (FR1).

• Большой динамический диапазон — от 10 мВт до 20 Вт (33 дБ). Три декады в одном преобразователе без смены измерительной головки:

  • Нижняя граница 10 мВт — усилители малой мощности, гетеродины, выходы модуляторов
  • Средний диапазон — тракты промежуточной частоты, драйверные каскады
  • Верхняя граница 20 Вт — выходные каскады передатчиков, усилители мощности СВЧ

• Калориметрический преобразователь — согласованная нагрузка 50 Ом со встроенной системой измерения теплового потока. Входной соединитель Тип III, вариант 1 (вилка) — стандартный коаксиальный соединитель для российских СВЧ-трактов. Конструкция преобразователя обеспечивает эффективное преобразование СВЧ-энергии в тепло и точное измерение разности температур.

• Базовая погрешность не более 4% — достойный показатель для калориметрического метода в диапазоне до 18 ГГц. Для сравнения: типичные термоэлектрические ваттметры дают 3–5% погрешности, но только на синусоидальном сигнале; на сложных сигналах их погрешность резко возрастает из-за зависимости от формы огибающей. Калориметр держит 4% на любом сигнале.

• IPS-дисплей 3,2″, 320×240 — цифровая и графическая индикация измеренных параметров:

  • Текущее значение мощности (цифровое и аналоговая шкала)
  • График изменения мощности во времени (тренд)
  • Статистика за интервал усреднения (мин., макс., среднее)
  • Индикация режима усреднения и коэффициента компенсации

• Выбор времени усреднения — от короткого (для быстрых измерений и отслеживания переходных процессов) до длительного (для прецизионных измерений с минимальным шумом). Калориметр — прибор инерционный по природе; регулировка усреднения позволяет найти баланс между скоростью отклика и точностью.

• Возможность задания коэффициента компенсации — учёт потерь в измерительном тракте (кабели, переходники, аттенюаторы). Задали коэффициент — прибор показывает мощность непосредственно на выходе источника, а не на входе преобразователя.

• Энкодерная система управления — быстрое переключение режимов, ввод коэффициентов, управление усреднением без многоуровневых меню.

• Полное дистанционное управление — USB и LAN в базовой комплектации, IEEE488 опционально. Поддержка SCPI-команд, интеграция в автоматизированные измерительные системы (АИС).

• Два варианта питания — стандартное сетевое 230 В / 50 Гц или опционально постоянное 24 В (для встраивания в стойки с шиной питания постоянного тока).

• Два конструктивных блока:

  • Я2М-100 (блок измерительный, БИ) — «мозг» прибора: обработка сигнала, дисплей, органы управления, интерфейсы
  • М5-111 (измерительный калориметрический преобразователь, ИКП) — СВЧ-нагрузка 50 Ом с тепловым сенсором, соединяется с БИ кабелем

• Компактность — БИ сопоставим по размерам с типичным лабораторным источником питания, ИКП — небольшая приставка размером с книгу. Вся система помещается на стандартном лабораторном столе.

Почему калориметрический ваттметр, а не термоэлектрический или диодный?

Вывод: калориметрический ваттметр — выбор для задач, где требуется измерение абсолютной мощности сложных сигналов с высокой точностью независимо от формы сигнала. Особенно актуален для современных систем связи (QAM-256, OFDM, 5G NR), где сигнал имеет высокий пик-фактор и сложную модуляцию. Диодный датчик на таком сигнале даст систематическую ошибку в разы; калориметр — измерит правильно.

Базовый комплект поставки

Области применения

• Метрология СВЧ-мощности — калибровка и поверка генераторов сигналов, усилителей мощности, измерительных передатчиков
• Разработка и испытания СВЧ-устройств — измерение выходной мощности усилителей, фильтров, аттенюаторов, ответвителей в диапазоне до 18 ГГц
• Радиолокация и связь — контроль мощности передающих трактов РЛС, базовых станций, спутниковых терминалов
• Авионика и космическая техника — точное измерение мощности бортовых передатчиков
• НИОКР в области СВЧ-электроники — исследование характеристик GaN/GaAs-усилителей, MMIC, твердотельных модулей
• Производство СВЧ-компонентов — выходной контроль мощности на этапе заводских испытаний
• Автоматизированные измерительные системы (АИС) — дистанционное управление по USB/LAN/IEEE488, регистрация мощности в длительных испытаниях
• Учебные и научные лаборатории — демонстрация калориметрического метода измерения СВЧ-мощности