Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Bei der Messgröße HF-Leistung erfolgt die messtechnische Rückführung durch Substitution einer Gleichleistung in einem Bolometerelement, das in einen Koaxial- oder Hohlleitermesskopf eingebaut ist. Als Indikator für die Gleichheit von HF- und Gleichleistung dient die gleiche Erwärmung dieses Elements, welches als temperaturempfindlicher Widerstand in einem Zweig einer Wheatstone´schen Brücke liegt. Mit Hilfe eines Mikrokalorimeters kann man die im Leistungsmesskopf außerhalb des Bolometerelements absorbierte HF-Leistung, die nicht von der Substitutionsmessung erfasst wird, durch empfindliche Messung des Temperaturanstiegs am Eingangskonnektor bei aus- und eingeschalteter HF-Leistung bestimmen. Auch für thermo-elektrische HF-Sensoren, die keine aktiven elektronischen Schaltungen enthalten, kann im Mikrokalorimeter ein effektiver Wirkungsgrad bestimmt werden. Dazu wird in dem im Mikrokalorimeter eingefügten Sensor die HF-Leistung durch eine Niederfrequenz- bzw. Gleichleistung substituiert, die zur gleichen Leistungsanzeige am Sensorausgang führt. Wie beim Bolometermesskopf kann auch hier aus der Messung des Temperaturanstiegs am Sensor bei Einspeisung der HF-Leistung der effektive Wirkungsgrad bestimmt werden. Aus dem im Mikrokalorimeter erhaltenen effektiven Wirkungsgrad ergibt sich bei bekanntem Eingangsreflexionsfaktor des Messkopfes mit den vorgenannten Messgrößen der Kalibrierungsfaktor als Verhältnis der substituierten Gleichleistung und der dem Messkopf zugeführten HF-Leistung.

Mikrokalorimeter-Einsätze zur HF-Leistungsmessung für Frequenzen bis 26,5 GHz (koaxial, PC-7 und PC-3,5-Konnektor)

Im Fachbereich sind HF-Leistungsmessplätze mit Mikrokalorimetern in Koaxial- und Hohlleitertechnik zur automatischen Bestimmung der Kalibrierungsfaktoren bzw. des effektiven Wirkungsgrades von Leistungstransfernormalen für Frequenzen bis 50 GHz, um 75 GHz und um 94 GHz vorhanden. Weitere Leistungsmessplätze für Frequenzen zwischen 50 GHz und 110 GHz sind im Aufbau.

Mess- und Kalibriermöglichkeiten für HF-Leistung

Veröffentlichungen zur HF-Leistungsmessung 

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