Вместо введения
Недавно в моей домашней лаборатории появился USB сенсор мощности PLS6 российской фирмы Микран. Тут важно упомянуть, что домашняя лаба не равно для хобби, приборы мне необходимы для моей основной работы.
![Рис.1 мой экземпляр ваттметра Рис.1 мой экземпляр ваттметра](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/584/e38/9dc/584e389dca84fd8820dad23706b0aa2a.png)
Отмечу, что он был доступен в демо, то есть до покупки, у меня была возможность потестировать демонстрационный образец в течение двух недель. По первым впечатлениям работал отлично, поэтому было принято решение покупать. Ваттметр диодный (2 path), спецификацию можно посмотреть тут.
Также очень советую к прочтению статью инженеров Микран, опубликованную в журнале Электроника СВЧ.
фото распаковки
Привезли службой DHL. В пакете была обычная коробка, в ней уплотнитель и фирменная коробка Микрана.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/38e/87e/bef/38e87ebef473bdfea32c3eab6f03e268.png)
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/985/d74/c9e/985d74c9e59713f536798a68d0e44e0a.png)
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/7e3/20b/71d/7e320b71dcd3f2b6da1dc8612f54f8b8.png)
В комплекте с прибором идут два кабеля для подачи опорного синхросигнала или для подачи опоры 10 МГц.
Сравнение с ваттметрами Rohde&Schwarz
Коллеги из РШ любезно предоставили для тестирования моего ваттметра СВЧ генератор, а также два ваттметра.
![Рис.2 СВЧ генератор SMA100B Рис.2 СВЧ генератор SMA100B](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c5b/f55/7c4/c5bf557c4bd5bdeca88a0a8dd50a05ca.png)
![Рис.3 USB ваттметры NRP18S и NRP18S-25 Рис.3 USB ваттметры NRP18S и NRP18S-25](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/98d/572/078/98d57207889de115f1ce6ff1aabf4e5e.png)
Оба ваттметра диодные (3 path), подходят для измерения импульсных сигналов. Фактически это один и тот же прибор, только у NRP18S-25 дополнительно прикручен аттенюатор 25 дБ. Автор этой статьи leka_engineer, ищите меня на habr.com и в Инстаграме
1) Включение и начало работы
Оба прибора подключаются по USB, то есть результаты измерений можно смотреть на ноутбуке. Ваттметр РШ можно также подключить к генератору РШ и там будет отображаться значение измеренной мощности. Для ваттметра РШ необходимо скачать программу, выглядит окно программы вот так:
![Рис.4 Окно программы ваттметра РШ Рис.4 Окно программы ваттметра РШ](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/816/beb/cac/816bebcac1478e76e3763281def034ab.png)
В режиме измерения CW вместо графика выводится значение измеренной мощности.
![Рис.5 Окно программы ваттметра РШ Рис.5 Окно программы ваттметра РШ](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/1e2/e6c/b3e/1e2e6cb3e965a2942716c678be7488c4.png)
Программа для отображения измерений ваттметра Микран (М) лежит на самом приборе как на флешке.
![Рис.6 Окно программы ваттметра М Рис.6 Окно программы ваттметра М](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/be2/aad/52d/be2aad52d5282d5232f015d5f05f76b9.png)
Окно можно сделать компактным или немного увеличить, также можно добавить отображение графика, что в общем-то бесполезно в режиме измерения CW.
![Рис.7 Окно программы М в режиме CW с графиком Рис.7 Окно программы М в режиме CW с графиком](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/817/4fd/9a3/8174fd9a30145f536e42ee39cbfb1365.png)
2) Сравнение измерений в режиме CW
Установка выглядела следующим образом:
СВЧ генератор — коаксиальный кабель с разъёмами типа 3,5 MiniCircuits длиной 60см — ваттметр РШ (с переходом с N типа на 3,5) или ваттметр М
![Рис.8 Ваттметры РШ и М Рис.8 Ваттметры РШ и М](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/37a/d5b/9e2/37ad5b9e2d37286c04dc902cbb353d6e.png)
Измерения проводились на 3 частотах диапазона до 6 ГГц (максимальная рабочая частота ваттметра М) и на 5 значениях выходной мощности генератора. Результаты измерений представлены в таблице 1 (RS=РШ).
При оценке результатов необходимо учитывать, что потери коаксиального кабеля растут с ростом частоты сигнала.
![Таблица 1 Таблица 1](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/5d4/429/b85/5d4429b8532b2ba0d90d2e63226c0ce7.png)
В общем, показания ваттметров отличаются примерно на 0,1-0,2 дБ.
3) Измерения в импульсном режиме. Длинный импульс.
Более мощный вариант РШ-го ваттметра не смог захватить импульс амплитудой -20 дБм (уже потом я посмотрела спецификацию на него, оказалось, что CW до-45 дБм, а вот триггер для импульсного режима работает только до -12 дБм — страница 18 брошюры)
Вследствие этого в импульсных измерениях участвовал NRP18S.
![Рис.9 Ваттметры РШ и М Рис.9 Ваттметры РШ и М](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e42/09f/1a0/e4209f1a0d00ff8d52eccfe1b66f5f55.png)
Установка выглядела следующим образом:
СВЧ генератор — коаксиальный кабель с разъёмами типа 3,5 MiniCircuits длиной 60см — ваттметр РШ (с переходом с N типа на 3,5) или ваттметр М
Результаты измерений представлены в таблице 2. Параметры последовательности импульсов: длительность 1мс, период 4мс. Измерения проводились на трёх частотах и с выходной мощностью генератора -20 и -5 дБм.
![Таблица 2 Таблица 2](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/ef4/71a/49d/ef471a49d8583826cc3c56d107f32d72.png)
![Рис.10 Окно программы РШ (6 ГГц / -20 дБм) Рис.10 Окно программы РШ (6 ГГц / -20 дБм)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/649/d3f/3c4/649d3f3c4b13d9ef1b7e082d8b76a244.png)
![Рис.11 Окно программы М (3ГГц / -20 дБм) Рис.11 Окно программы М (3ГГц / -20 дБм)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/142/b2c/526/142b2c526011b8b91545e3abaed3d222.png)
Расхождение было замечено только на частоте 6 ГГц при -5 дБм.
UPD Выложила в Инстаграме видео включения ваттметра Микран с момента подключения к ноутбуку по USB до настройки режима отображения импульсов ссылка на пост
4) Измерение времени нарастания
СВЧ генератор по паспорту должен выдавать импульсы с временем нарастания не больше 10 нс (так и есть, проверили с помощью СВЧ детектора и СВЧ осциллографа).
На длинном импульсе ваттметр РШ показал фронт 33 мкс, ваттметр М 5 мкс. На коротком импульсе ваттметр РШ показал фронт 3,5 мкс, ваттметр М 5 мкс. По документам ваттметр РШ специфировано время rise time менее 5 мкс.
Оба ваттметра (точнее ПО) не имеют встроенных операций по измерению длительности импульса. Измерения проводились с помощью маркеров (то есть точно насколько это возможно человеческими руками и глазами).
фотографии измерений времени нарастания на импульсе 1 мс
![Окно программы РШ импульс 1 мс Окно программы РШ импульс 1 мс](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/0b4/4c6/287/0b44c62879b25b77138018a9feb008c6.png)
![Окно программы М импульс 1 мс Окно программы М импульс 1 мс](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/9ed/a05/3fb/9eda053fb1e90e4a2faf257fef46c69b.png)
5) Определение минимальной длительности импульса.
*Определение проводилось только на одной частоте 3 ГГц, и на одном уровне 0 дБм. Определение производилось «на глаз», по параметру, когда на экране можно определить импульс с плоской верхушкой.
Минимальная длительность импульса ваттметра РШ — 5 мкс, ваттметра М — 16 мкс.
6) Измерения в импульсном режиме. Короткий импульс.
Всё так же, как в п.3. Результаты измерений представлены в таблице 3. Параметры последовательности импульсов: длительность 20 мкс, период 100 мкс. Измерения проводились на трёх частотах и с выходной мощностью генератора -20 и -5 дБм.
![Таблица 3 Таблица 3](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/74f/16c/840/74f16c84083fb0394aa1b557a917ed92.png)
Расхождение минимально, кроме ошибки на -5 дБм с заполнением 500 МГц (см. объяснение под фотографиями ниже).
![Рис.12 Измерение ваттметром РШ импульс -5 дБ с заполнением 500 МГц. Рис.12 Измерение ваттметром РШ импульс -5 дБ с заполнением 500 МГц.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/f8f/719/eb1/f8f719eb17292ae5fd7a5ee9b0641af4.png)
![Рис.13 Измерение ваттметром М импульс -20 дБм с заполнением 500 МГц Рис.13 Измерение ваттметром М импульс -20 дБм с заполнением 500 МГц](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/416/09c/506/41609c5069929f2970c63711707c1ae9.png)
![Рис.14 Измерение ваттметром М импульс -5 дБм с заполнением 500 МГц Рис.14 Измерение ваттметром М импульс -5 дБм с заполнением 500 МГц](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b1c/60b/883/b1c60b88350b0db0f7165d8c1e763454.png)
![Рис. 15 Измерение ваттметром М импульс -5дБм с заполнением 6 ГГц Рис. 15 Измерение ваттметром М импульс -5дБм с заполнением 6 ГГц](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c70/06e/083/c7006e083b0e7ef267cd8a5dbc80d037.png)
Рис. 14 и 15 наглядно показывают, что при увеличении частоты заполнения импульсы отображаются более корректно. Скорее всего, если увеличить длительность импульса на несколько микросекунд, измерения импульса мощностью -5 дБм с заполнением 500 МГц были бы верными.
Summarize
Минусы ваттметра Микран:
-не специфицирован для измерения в импульсном режиме.
-нельзя измерить импульс больше -5 дБм
-цифры наверху окна в импульсном режиме бесполезны (они показывают некое усреднённое значение, нужно использовать маркеры)
-я путалась, какую иконку надо нажать, чтобы изменить шкалу времени
-на коротких импульсах была небольшая (минимальная, не мешала измерениям) дрожь импульса влево-вправо
-немного мелкие буквы в значениях маркеров
-я не поняла назначения зелёного графика в нижней части окна
Плюсы ваттметра Микран:
+очень быстрое начало работы
+понятный интерфейс, крупные значки и цифры
+приятное глазу отображение импульса (мало шума, есть сетка на графике)
+очень удобно, что ось у сделана с автоматическим autoscale, при этом его можно отключить
+удобные и понятные маркеры
+мне понравился способ ввода цифр, как на настольных приборах, нажимаешь число и потом мс/мкс или кГц/МГц/ГГц
+очень лёгкий
+очень понравилось, как работает триггер. Честно говоря, я его поставила на -25 дБм и забыла о нём
Благодарность
Автор выражает благодарность коллегам из Московского офиса РШ : Колганову Андрею за помощь в организации и доставке приборов, из Питерского офиса РШ Николаю Вещугину и Максиму Никольскому за помощь и организацию измерений в СПб. А также Андрею Загороднему из Микрана за помощь и консультации по настройке ваттметра.
Спасибо за внимание! Приглашаю почитать мои другие статьи.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/575864/
Добавить комментарий