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HF-Leistung

Arbeitsgruppe 2.22

Profil

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 die im Leistungsmesskopf absorbierte HF-Leistung, die außerhalb des Bolometerelements in Wärme umgesetzt und von der Substitutionsmessung nicht erfasst wird, durch empfindliche Messung des Temperaturanstiegs am Eingangskonnektor bei aus- und eingeschalteter HF-Leistung bestimmt werden. Auch für thermoelektrische HF-Sensoren, die keine aktiven elektronischen Schaltungen enthalten, kann im Mikrokalorimeter der effektive Wirkungsgrad bestimmt werden. Dazu wird in dem Mikrokalorimeter eingefügten Sensor die HF-Leistung durch eine Niederfrequenz- bzw. Gleichleistung oder über einen zweiten Heizerwiderstand 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.

R900 Kalorimeter für den Frequenzbereich 75 GHz - 110 GHz

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Forschung/Entwicklung

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 110 GHz vorhanden. Weitere Leistungsmessplätze für Frequenzen oberhalb 110 GHz sind im Aufbau. Dies beinhaltet die Entwicklung von neuartigen Transferstandards und die Entwicklung von Mikrokalorimetern.

Neben der kalorimetrischen Kalibrierung betreibt die Arbeitsgruppe Außenvergleichsmessplätze (direct comparison method) zur Bestimmung des Kalibrierungsfaktors von Leistungssensoren in verschiedenen Konnektorsystemen, die zur Zeit bis 110 GHz erweitert werden.

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