Портативный ВЧ ваттметр Микран (отзыв)
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
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.
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 SMA100BРис. 3 USB ваттметры NRP18S и NRP18S-25
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.
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
В режиме измерения CW вместо графика выводится значение измеренной мощности.
Рис. 5 Окно программы ваттметра РШ
Программа для отображения измерений ваттметра Микран (М) лежит на самом приборе как на флешке.
Рис. 6 Окно программы ваттметра М
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
2) Сравнение измерений в режиме CW
Установка выглядела следующим образом:
СВЧ генератор — коаксиальный кабель с разъёмами типа 3,5 MiniCircuits длиной 60 см — ваттметр РШ (с переходом с N типа на 3,5) или ваттметр М
Рис. 8 Ваттметры РШ и М
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
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
Установка выглядела следующим образом:
СВЧ генератор — коаксиальный кабель с разъёмами типа 3,5 MiniCircuits длиной 60 см — ваттметр РШ (с переходом с N типа на 3,5) или ваттметр М
Результаты измерений представлены в таблице 2. Параметры последовательности импульсов: длительность 1 мс, период 4 мс. Измерения проводились на трёх частотах и с выходной мощностью генератора -20 и -5 дБм.
Таблица 2Рис. 10 Окно программы РШ (6 ГГц / -20 дБм)Рис. 11 Окно программы М (3ГГц / -20 дБм)
Расхождение было замечено только на частоте 6 ГГц при -5 дБм.
У меня заснято небольшое видео с момента подключения ваттметра М и до отображения импульсов на экране. Выложу в Инстаграм, тут не выложить видео.
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 мсОкно программы М импульс 1 мс5) 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
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. 13 Измерение ваттметром М импульс -20 дБм с заполнением 500 МГцРис. 14 Измерение ваттметром М импульс -5 дБм с заполнением 500 МГцРис. 15 Измерение ваттметром М импульс -5дБм с заполнением 6 ГГц
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.
