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

Çok-yollu Diyot Ölçüm Kafaları

Resim 1: R&S®NRP50S ve R&S®NRP50SN
Üç-yollu Diyot Ölçüm Kafaları
(Rohde &Schwarz izniyle)

Çok-yollu Diyot Ölçüm Kafaları

Çok-yollu diyot ölçüm kafaları, yüksek frekanslı işaretlerin güç ölçümünde kullanılan, yüksek dinamik-bölgeli özel ölçüm sensörleridir. Bunlar, tek bir ölçümlendirilmiş (calibrated) birim oluşturmak için birden fazla güç bölücü ile bağlanmış birden fazla diyotu içerirler.

YF-güç ölçümünde bir basit prensip uygulanabilir: diyotlar vasıtasıyla basit doğrultma, bir DC gerilime dönüştürme ve gösterimi. Bir sıcaklık ve frekans tepkisi düzeltmesinden sonra, bu DC gerilimi, ölçüm kafasının girişindeki güçle orantılı olmalıdır. Çift yönlü doğrultma genellikle ölçülen diyot çiftleri ile yapılır. Bunun, diyot karakteristiğinde yalnızca küçük bir bölgenin kullanılabilmesi gibi bir sakıncası bulunmaktadır. Çünkü bu eğri, bu alanın dışında kalan bölgede aşırı derecede büyük ve doğrusal olmayan (nonlinear) özellikler gösterir (bkz. Resim 2). Bu durum ,yalnızca tek diyot bulunan ölçüm düzeneğinin çok düşük dinamiklere sahip olduğu anlamına gelir.

Devre şeması
Sıcaklık dalgalanmaları
Germanyum
Silisyum

Resim 2: Germanyum- ve silisyum diyotlarının tipik gerilim/akım eğrisi

Sıcaklık dalgalanmaları
Germanyum
Silisyum

Resim 2: Germanyum- ve silisyum diyotlarının tipik gerilim/akım eğrisi

Çok-yollu diyot ölçüm kafaları, birkaç farklı güç bölücü tarafından kontrol edilen birkaç diyot içerir. YF- gücü, farklı zayıflama katsayılarına sahip birkaç yola bölünür. Genellikle iki veya üç diyot çifti kullanılır ve daha sonra karakteristik eğrisinin uygun aralığında çalışan diyot çiftinin çıkışı görüntülenmek üzere seçilir. Böylece, daha büyük bir dinamik elde edilir, yani güç sensörü, tek bir diyot çiftiyle mümkün olabilenden daha geniş bir ölçüm aralığına ulaşır. Pratikte bu, ısıl sensörlerinkine çok yakın olan dinamik aralıkların elde edilmesini sağlar.

güç
bölücü
−14 dB
−34 dB
kapı
kapı
kapı
A
A
A
D
D
D
−20 dBm ila +6 dBm
−70 dBm ila -14 dBm
0 dBm ila +23 dBm
Mikroişlemci

Resim 3: Bir Üç-yollu Diyot Ölçüm Kafasının iç blok şeması,
buradaki dinamik bölge toplamda −70 dBm ila +23 dBm arasındadır.

En uygun hattın seçimine ek olarak, mikroişlemcinin görevi diyot karakteristiklerini uyarlamayı, farklı kazanç ve zayıflamaları dengelemek için üç yolu uyarlamayı ve ayrıca sıcaklık dengelemesini (temperature compensation) ve frekans tepkisini (frequency response) düzeltmeyi içerir.

Kaynaklar:

güç
bölücü
−14 dB
−34 dB
kapı
kapı
kapı
A
A
A
D
D
D
−20 dBm ila +6 dBm
−70 dBm ila -14 dBm
0 dBm ila +23 dBm
Mikroişlemci

Resim 3: Bir Üç-yollu Diyot Ölçüm Kafasının iç blok şeması,
buradaki dinamik bölge toplamda −70 dBm ila +23 dBm arasındadır.