Fundamentos Radar

Potenciómetro

El rápido desarrollo de la microelectrónica también ha cambiado los instrumentos de medición. En principio, la secuencia de medición completa para una medición de potencia de RF se realiza dentro del pequeño sensor de potencia (Fig. 3). Sólo los datos de la medición se siguen transportando a algún lugar y, por tanto, cualquier ordenador o portátil con una interfaz adecuada y el software apropiado puede utilizarse como dispositivo de visualización. Sin embargo, también existen dispositivos básicos especiales que prácticamente contienen un ordenador y pueden mostrar el resultado de la medición (Fig. 1). Donde antes se utilizaban dos contadores, ahora se pueden conectar dos o más sensores de potencia a una unidad base.

Los anteriores medidores de potencia sólo podían mostrar un valor medio. Al medir los pulsos de RF, había que calcular la potencia del pulso a partir de la potencia media medida utilizando un ciclo de trabajo que se suponía conocido. Con los nuevos instrumentos de medición, el curso de la señal de radiofrecuencia medida se muestra como en un osciloscopio y se puede definir un rango de medición directamente sobre el pulso que se va a medir, de modo que también se puede visualizar directamente la potencia del pulso.

Figura 2: Puente de medición para el método térmico

Figura 2: Puente de medición para el método térmico

Sensor de potencia

El sensor de potencia contiene un puente de medición de resistencia con un termistor (Fig. 2). Este puente de medición consta de dos divisores de tensión R₁ con R₃ y R₂ con R₄ y se alimentan con una tensión auxiliar U_h. Si la relación de las resistencias en cada uno de los divisores de tensión es la misma, entonces la tensión de medición U_m es cero. Sin embargo, el termistor R₃ cambia su valor de resistencia en función de la temperatura. A continuación, se podría realizar un ajuste del cero con el potenciómetro R₄ si la temperatura ambiente se desvía.

A través de este termistor fluye una vez la componente de corriente continua del cableado del puente de medición de la resistencia, pero adicionalmente a través de los condensadores también la componente de alta frecuencia de la conexión de medición. Esta potencia adicional calienta el termistor y aumenta su resistencia interna. Como resultado, el puente de medición se desequilibra y fluyen corrientes de compensación medibles, a partir de las cuales se puede calcular la magnitud de la potencia de RF.

Figura 3: Sensores de potencia por el método térmico
(cortesía de Rohde & Schwarz)

Figura 3: Sensores de potencia por el método térmico
(cortesía de Rohde & Schwarz)

La versión clásica de un sensor de potencia tiene una precisión de medición muy alta. Estos sensores de potencia térmica son muy lentos debido a este modo de funcionamiento. Por otro lado, no les importa en absoluto la frecuencia de esta potencia de radiofrecuencia. Por lo tanto, son extremadamente de banda ancha y su ancho de banda sólo está limitado por las capacitancias que resultan de igualar la impedancia de la línea de alimentación. También son completamente independientes de la forma de onda o de cualquier modulación.

Otra ventaja es que al termistor tampoco le importa si fluye a través de él una potencia de RF adicional o una corriente continua adicional. Por lo tanto, un sensor de potencia de este tipo puede calibrarse internamente con corriente continua.

Manejo de los sensores

Un sensor de potencia para la medición de RF es muy sensible a una carga demasiado alta. Una potencia de AF demasiado alta destruiría el termistor y dejaría el aparato inutilizable. Por lo tanto, siempre se debe estimar antes de la medición, qué resultado de medición se espera en el punto de medición en absoluto y si es compatible para el sensor de potencia. En caso de duda, el sensor de potencia debe protegerse con atenuadores previos, que pueden retirarse paso a paso en función del resultado de la medición si ésta tiene un valor demasiado pequeño.