過渡區(qū)——平方律區(qū)和線性區(qū)(約-20dBm至0dBm)之間的區(qū)域稱為過渡區(qū)。在該區(qū)域中，準(zhǔn)確的功率測(cè)量結(jié)果依賴于精準(zhǔn)的校準(zhǔn)和測(cè)量操作。
圖4：二極管檢測(cè)器輸出對(duì)輸入功率的響應(yīng)
在研究二極管傳感器時(shí)，通常會(huì)看到的一個(gè)術(shù)語是“真均方根值(true-RMS)”。該術(shù)語是指，傳感器獲取的所有功率測(cè)量值均取自二極管平方律區(qū)的讀數(shù)。僅使用一個(gè)二極管，傳感器的動(dòng)態(tài)范圍將低于-20dBm，這對(duì)于許多RF信號(hào)來說是不夠的。需要測(cè)量較高功率信號(hào)的用戶可以在RF信號(hào)和傳感器之間放置一個(gè)衰減器，但是額外的衰減器會(huì)引入失配不確定和與其他頻率相關(guān)的特性，這都會(huì)對(duì)功率測(cè)量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面影響。
為了能夠在更寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行真均方根(RMS)測(cè)量，許多廠家已經(jīng)開發(fā)了兩路或三路二極管傳感器架構(gòu)，這種架構(gòu)的傳感器能夠?qū)⒏吖β市盘?hào)保持在二極管的平方律區(qū)。這樣的傳感器通過將信號(hào)分為兩路或三路來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)路徑都有一個(gè)內(nèi)置了衰減器的二極管。
圖5：三路徑二極管功率傳感器的示意圖
通過將衰減器內(nèi)置到電路中，設(shè)計(jì)人員能夠最大程度地減少失配，并對(duì)任何線性偏差進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償。結(jié)果是所有信號(hào)進(jìn)入正確的二極管路徑，以使其保持在二極管的平方律區(qū)內(nèi)，從而測(cè)量得到真均方根值，與調(diào)制無關(guān)的平均功率讀數(shù)。
圖6：三路徑二極管測(cè)量范圍示例
除了三路徑傳感器之外，還有CW二極管傳感器或峰值/脈沖二極管傳感器。連續(xù)波傳感器使用單路徑二極管架構(gòu)，其算法可處理不同二極管區(qū)的功率關(guān)系。峰值功率傳感器需要寬帶接收機(jī)，以捕獲信號(hào)中的快速變化。但這也接收到了更多的噪聲，動(dòng)態(tài)范圍被限制在-30dBm左右。
與需要一些建立時(shí)間反應(yīng)熱量變化的熱電偶傳感器不同，二極管幾乎可以立即對(duì)輸入電壓的任何變化做出反應(yīng)。所以二極管傳感器的測(cè)量速度基本上僅受傳感器處理數(shù)據(jù)能力的限制。當(dāng)今具有更好處理技術(shù)的新型傳感器，可以做到每秒測(cè)量速度達(dá)數(shù)千和數(shù)萬次。二極管傳感器的精度也相當(dāng)好，但通常不如熱傳感器好。選擇熱傳感器代替二極管的主要原因是需要更高的精度(如上述校準(zhǔn)示例所示)。
接收機(jī)
最后一種功率測(cè)量技術(shù)是無線接收機(jī)，但功率測(cè)量通常不是這項(xiàng)技術(shù)的主要功能。一般只能在更昂貴的設(shè)備(例如頻譜分析儀)中集成了該項(xiàng)功能。值得一提是，這些接收機(jī)可以為工程師和測(cè)試人員提供市場(chǎng)上任何功率傳感器都無法提供的優(yōu)勢(shì)。
首先，與大多數(shù)在時(shí)域中工作的功率傳感器相反，無線接收機(jī)進(jìn)行的是頻域的測(cè)量。這意味著可以將接收機(jī)調(diào)整為僅測(cè)量用戶定義頻率范圍內(nèi)的功率。熱傳感器和二極管傳感器是寬帶的，因此它們將包含來自任何頻率的功率，包括諧波或其他無關(guān)信號(hào)。而無線接收機(jī)可以從最終功率測(cè)量中濾除那些不需要的信號(hào)。
與典型的熱傳感器或二極管傳感器相比，無線接收機(jī)的本底噪聲也低得多，因此它們可以測(cè)量低得多的信號(hào)功率。當(dāng)今市場(chǎng)上最好的傳感器的測(cè)量范圍為-70dBm。接近本底噪聲的信號(hào)需要大量平均才能獲得穩(wěn)定的讀數(shù)，即使如此，不確定性也會(huì)上升。而接收機(jī)的本底噪聲可能遠(yuǎn)低于-100dBm，因此這就能夠找到并測(cè)量許多永遠(yuǎn)不會(huì)在熱傳感器或二極管傳感器上記錄的信號(hào)。
無線接收機(jī)的主要缺點(diǎn)(除了頻譜分析儀的高價(jià)外)是整體精度。無線接收機(jī)的測(cè)量不確定度可能大于±2dB?？烧{(diào)性和較低的本底噪聲可以幫助彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)(如上述情況)，但是在受控的實(shí)驗(yàn)室情況下，精確測(cè)量功率還是最好采用熱敏或二極管傳感器。接收機(jī)最適合于生產(chǎn)線中的簡(jiǎn)單驗(yàn)證測(cè)試(所謂的“開/關(guān)”測(cè)試)或傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，例如無線回程或分布式天線系統(tǒng)(DAS)。
傳感器的應(yīng)用選擇
