微波和RF測(cè)量設(shè)備的特點(diǎn)是簡(jiǎn)化依靠通用串行總線(USB)與外部個(gè)人電腦(PC)或網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程連接。為了測(cè)試RF功率，這種遠(yuǎn)程測(cè)量能力可以為從技術(shù)員到工程師的各種用戶提供廣泛應(yīng)用。 

　　與主機(jī)不同，USB功率計(jì)/傳感器的結(jié)合不需要母設(shè)備，它能提供真實(shí)重量并節(jié)省空間，所以打破了傳感器和功率計(jì)的傳統(tǒng)排列方式。USB功率計(jì)通常能通過(guò)USB電纜與主機(jī)電源相連進(jìn)行工作，節(jié)省了功率(圖1)。 

　　USB功率計(jì)減少了用來(lái)處理可交換功率傳感器和電纜長(zhǎng)度的需求，以及每個(gè)功率傳感器對(duì)應(yīng)的精確功率參考源的標(biāo)度。當(dāng)然，USB電纜生產(chǎn)有各種各樣的長(zhǎng)度，但自從USB電纜中傳輸?shù)男畔⒘鳛閿?shù)字式而不是模擬式后，與多種電纜插入損耗、噪聲和射頻干擾(RFI)的相關(guān)問(wèn)題都減少了。在某些應(yīng)用中，USB可以替換通過(guò)通用接口總線(GPIB)電纜連接的自動(dòng)操作系統(tǒng)。這些沉重的電纜引進(jìn)于30年前，比USB電纜有著更加嚴(yán)格的長(zhǎng)度限制。實(shí)際工作于儀器間的USB電纜大約為5 m(16.5 ft)，而在沒(méi)有補(bǔ)充硬件情況下GPIB電纜的實(shí)際極限為2m(6ft.)。在固定測(cè)試安裝中，有一個(gè)正在增長(zhǎng)的趨勢(shì)是利用Ethernet局域網(wǎng)(LAN)的連通性，有時(shí)是以儀器操作局域網(wǎng)擴(kuò)展(LXI)設(shè)備的形式；然而，這種解決方法也因LAN電纜無(wú)法承載直流電源而受到限制。 

　　在選擇USB或其他功率計(jì)的問(wèn)題上，應(yīng)該記住RF功率測(cè)量的兩個(gè)基本類型平均功率和峰值功率，并不是所有的功率計(jì)都能測(cè)量?jī)煞N功率類型。平均功率測(cè)量方法提供了經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的單個(gè)數(shù)值，由測(cè)量?jī)x器定義，最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)描述為信號(hào)的熱效應(yīng)。峰值功率或“脈沖整形”通常是一種“功率對(duì)時(shí)間”測(cè)量方法，并不簡(jiǎn)單的是對(duì)那一時(shí)刻最高功率等級(jí)的測(cè)量。 

　　峰值功率測(cè)量也能用來(lái)得到平均功率和功率的統(tǒng)計(jì)函數(shù)，例如功率互補(bǔ)累積分布函數(shù)(CCDF)。如果信號(hào)的脈沖調(diào)制和占空因數(shù)很低的話，這對(duì)平均功率測(cè)量是一個(gè)更好的選擇。在這些情況下，對(duì)精確測(cè)量來(lái)說(shuō)平均功率的數(shù)值可能過(guò)小，或由于平均期的時(shí)限對(duì)信號(hào)并不適當(dāng)可能造成測(cè)量的平均功率波動(dòng)。如果信號(hào)的占空因數(shù)不恒定那么平均功率測(cè)量也并不可靠。這可能在具有自動(dòng)請(qǐng)求重復(fù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)(ARQ)和有限誤差概率的系統(tǒng)中發(fā)生。 

　　功率計(jì)提供峰值功率測(cè)量更加通用，那些僅提供平均功率的一般花費(fèi)較少，如果是USB儀器的話，從主機(jī)上獲取的功率更少。這種更低的功率消耗延長(zhǎng)了電池的壽命，但卻仍然提供了精確測(cè)量能力(見(jiàn)表1)。 

　　通常有對(duì)測(cè)量系統(tǒng)距離超過(guò)USB連接5m標(biāo)準(zhǔn)極限的需求。幾乎所有的便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)和一些個(gè)人數(shù)字助理(PDA)都提供USB插口。USB連通性也能提供具有相對(duì)低功率消耗的多路傳感器系統(tǒng)。這一點(diǎn)對(duì)保持移動(dòng)設(shè)備的電池壽命非常重要。偶爾會(huì)有更大范圍的要求。通過(guò)結(jié)合USB和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這也變?yōu)榭赡?。一些測(cè)量已經(jīng)在國(guó)家之間或大洲之間進(jìn)行。當(dāng)如舉例的功率計(jì)出現(xiàn)時(shí)，其他傳感器，從鍵盤(pán)到照相機(jī)都可以替換或加入他們。 

　　采用現(xiàn)成的技術(shù)，多路傳感器可連接到一臺(tái)使用標(biāo)準(zhǔn)USB hub的計(jì)算機(jī)上。一般地，提供多達(dá)八個(gè)USB插口，占用了主機(jī)的單個(gè)USB端口。許多USB hub也能通過(guò)采用外部電源的主機(jī)沿USB增加電源。級(jí)聯(lián)多路hub允許同時(shí)連接127個(gè)設(shè)備。利用5個(gè)串聯(lián)hub，電纜的長(zhǎng)度也可被延長(zhǎng)到30m(98ft)，盡管除了臨時(shí)的解決方法以外USB以這個(gè)長(zhǎng)度工作是不實(shí)際的。 

　　對(duì)于更遠(yuǎn)的距離，單個(gè)USB連接可以利用USB擴(kuò)展器進(jìn)行增加。RJ-45連接器的5號(hào)(LAN)電纜可用于連接兩個(gè)適配器和建立距離大約50m(164ft)遠(yuǎn)的連接。一些擴(kuò)展器僅有20mA電流消耗。如果需要更多的端口或?yàn)榱俗⑷敫郊又绷麟娫?，那么可以使用一個(gè)hub，但有些器件在連接的遠(yuǎn)程端提供4個(gè)USB端口。光纖電纜也容易作為連接媒介利用，盡管光纖電纜的兩端必須被獨(dú)立供電。在某些額外的銅不方便的場(chǎng)合光纖電纜的使用是有利的，例如天線。采用多模光纖和單模光纖連接距離可以增加到500m(1,640ft)和10km(6.2miles)。所有列舉的USB擴(kuò)展器設(shè)備型號(hào)都是由Icron Technologies公司(www.icron.com)生產(chǎn)的。  　　

　　在提供LAN的地方，具有靜態(tài)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的LAN-USB橋或適配器，例如AnywhereUSB就可以使用(圖2)。這就給了讀物一個(gè)穿越國(guó)界的機(jī)會(huì)，且在測(cè)量站點(diǎn)并不需要主機(jī)。 

　　當(dāng)要求非常高的可靠性等級(jí)并且不能通過(guò)用戶電子設(shè)備達(dá)到時(shí)，傳統(tǒng)解決方法也是必要的。一個(gè)典型應(yīng)用可能為遠(yuǎn)程廣播站點(diǎn)。這些站點(diǎn)包括一些主群組和備用發(fā)射機(jī)(圖4)。 

作者：Craig Allardice，Tony Lymer , Satori Technology公司，Email: craig.allardice@satori-technology.com