www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Güç Ölçer

Resim 1: İki adet çok-yollu diyot ölçüm kafaları ile donatılmış R&S®NRX tipi güç ölçer R&S®NRX.
(Rohde & Schwarz firmasının izniyle)

Resim 1: İki adet çok-yollu diyot ölçüm kafaları ile donatılmış R&S®NRX tipi güç ölçer R&S®NRX.
(Rohde & Schwarz firmasının izniyle)

Güç Ölçer

Mikroişlemcilerin hızlı gelişimi ölçüm aygıtlarının da yapısını değiştirdi. Prensip olarak Yüksek Frekanslı bir güç ölçümünün tamamı küçük ölçüm kafası içinde gerçekleşmektedir (Resim.3). Yalnızca, ölçüm verileri hâlâ herhangi bir masaüstü ya da dizüstü bilgisayara bir uygun arayüzle aktarılmakta ve burada uygun bir yazılımla görüntülenmektedir. Bununla beraber pratikte bir bilgisayar içeren ve ölçüm sonuçlarını görüntüleyebilen özel temel aygıtlar da vardır (Resim.1). İki ölçüm aygıtının kullanıldığı, iki ya da daha fazla sayıda ölçüm kafaları bugün bir temel aygıta bağlanabilmektedir.

Daha önceki güç ölçerler yalnızca bir ortalama değer gösterebiliyordu. Yüksek frekanslı darbeler ölçülürken, bilindiği varsayılan bir görev döngüsü (duty cycle) kullanılarak ölçülen ortalama güçten ilk önce bir darbe gücünün hesaplanması gerekiyordu. Yeni ölçüm aygıtlarıyla, ölçülen YF-işaretinin akışı bir osiloskopta olduğu gibi görüntülenebilmekte ve ölçülecek darbe üzerinde bir ölçüm aralığı doğrudan tanımlanabilmekte, böylece bir darbe gücü de doğrudan görüntülenebilmektedir.

Resim 2: Isıl yöntem için ölçüm köprüsü

Resim 2: Isıl yöntem için ölçüm köprüsü

Ölçüm kafası

Ölçüm kafası termistörlü bir direnç-ölçüm köprüsü içerir (Resim.2). Bu ölçüm köprüsü, biri R1 - R3 ve diğeri R2 - R4 olmak üzere iki adet gerilim bölücüden oluşur ve bir Uh yardımcı gerilimi ile beslenir. Gerilim bölücülerin her birindeki dirençlerin oranı aynıysa, ölçüm gerilimi Um sıfıra eşittir. Ancak termistör R3, sıcaklığa bağlı olarak direncini değiştirir. Oda sıcaklığının sapması durumunda R4 potansiyometresi ile sıfır ayarı yapılabilir.

Bu termistör üzerinde ölçüm köprü devresinden DC-bileşeninin akmasına ilaveten, ölçüm bağlantısındaki (probes) kondansatörlerinin yüksek frekanslı bileşenleri de akar. Bu ilave güç artışı termistörü ısıtır ve iç direncini arttırır. Bu durum ölçüm köprüsünün dengesini bozar ve YF-gücünün büyüklüğünün hesaplanabildiği bir ölçülebilir akım akmasına sebep olur.

Resim 3: Isıl yöntem için ölçüm kafası
(Rohde & Schwarz firmasının izniyle)

Resim 3: Isıl yöntem için ölçüm kafası
(Rohde & Schwarz firmasının izniyle)

Bir ölçüm kafasının bu klasik türü çok yüksek bir ölçüm doğruluğuna sahiptir. Bu çalışma yöntemi nedeniyle termik güç sensörleri hızlı çalışmazlar. Buna karşılık, termistörü ısıtan YF-gücünün hangi frekansta olduğu termistör için önemli değildir. Bu nedenle son derece geniş bantlıdırlar ve bant genişlikleri yalnızca besleme hattının empedansının uyumu için oluşturulan kapasitanslarla sınırlıdır. Ayrıca dalga biçiminden veya bir modülasyondan tamamen bağımsızdırlar.

Diğer bir üstünlüğü ise, termistörün ilave bir YF-gücünden mi yoksa akan bir ilave doğru akımdan mı kaynaklandığının termistör için bir önemi olmamasıdır. Bu sayede, böyle bir ölçüm kafası dâhili olarak doğru akımla ölçeklendirilebilir (calibrated)!

Kullanım

YF-ölçümü için bir ölçüm kafası bir aşırı yüke karşı çok hassastır. Çok büyük bir YF-gücü, termistörü tahrip eder ve aygıtı kullanılamaz hale getirir. Bu nedenle ölçüm öncesinde ölçüm noktasında hangi ölçüm sonucunun beklendiği ve ölçüm kafasının bu yükü taşıyıp taşıyamayacağı mutlaka tahmin edilmelidir. Şüpheli durumlarda ölçüm kafasının önceden bağlı zayıflatma kademeleri ölçüm sonucu en küçük değeri alana kadar kademeli olarak devre dışı bırakılmalıdır.

Kaynak: