Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B

Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B to wydajny, jednokanałowy, programowalny miernik mocy. Jest w pełni kompatybilny z serią sensorów 8480 i czujnikami mocy serii E (z wyjątkiem rodziny E9320A). E4418B może mierzyć poziomy mocy od -70 dBm do +44 dBm przy częstotliwościach od 100 kHz do 110 GHz. Zakresy mocy jak i częstotliwości są zależne od modelu użytego sensora pomiarowego.

Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B jest bardzo szybki. Używając sensorów serii E oraz odczytując wyniki poprzez port GPIB do 200 pomiarów na sekundę, to bardzo dobry wynik. Używając standardowych sensorów serii 8480, prędkość odczytywania pomiarów jest dwukrotnie większa w porównaniu do modeli HP-436, HP-437B czy Marconi 6960B.

Poprawę prędkości najłatwiej zauważyć mierząc w trybie automatycznym, miernik dużo szybciej przełącza zakresy pomiarowe, ustawiając właściwy zakres w ułamku sekundy. Starsze modele mierników potrzebują na zmianę zakresu kilku sekund, więc pod względem prędkości przełączania Agilent E4418B dystansuje starsze mierniki. Dzięki tej właściwości nie ma potrzeby korzystania z zakresów ręcznych, całkowicie wystarcza zakres automatycznej zmiany zakresów, jest to duże udogodnienie. Dokonując krótkotrwałego pomiaru dużej mocy, np. jednosekundowego ze względu na mocne nagrzewanie tłumika czy sztucznego obciążenia, bardzo docenimy to ułatwienie. W miernikach poprzednich generacji przy tak krótkotrwałych pomiarach należało najpierw ręcznie ustawić odpowiedni zakres pomiarowy aby moc zobaczyć wynik pomiaru. Czas automatycznego wybierania odpowiedniego zakresu pomiarowego trwał zdecydowanie dłużej niż założony przez nas czas pomiaru mocy. Dzięki dużej szybkości przełączania trybów w E4418B, możemy zapomnieć o trybach wybieranych manualnie, wystarczy tryb automatyczny, jest to bardzo wygodne. Większość pomiarów możemy wykonywać w trybie automatycznym.

W trakcie niektórych pomiarów nadal należy używać trybu ręcznego i zapomnieć o wygodzie pomiaru automatycznego

Badając poziomy szybko zmienne, jednocześnie rejestrując je za pomocą portu GPIB w celu późniejszej weryfikacji, należy ręcznie wybrać właściwy zakres. Aby skorzystać z pełnej prędkości miernika, do 200 odczytów na sekundę należy użyć szybkich power sensorów serii E. Szczegółowe informacje znajdziemy w literaturze pod tym linkiem oraz w instrukcji obsługi.

Nowoczesny miernik mocy Agilent E4418B — Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B

Ergonomia i nowoczesność

Nowością w mierniku mocy Agilent E4418B jest podświetlana matryca LCD w ciekawym bursztynowo-zielonym kolorze. Podświetlenie matrycy umożliwia pomiary w ciemnym pomieszczeniu, niestety matryca jest mało kontrastowa, pomimo braku komfortu da się z tego korzystać.

Całkowicie odmienna filozofia obsługi miernika, którą trzeba poznać i przyzwyczaić się, można powiedzieć że jest stosunkowo intuicyjna. Zdecydowanie negatywnym czynnikiem mojej oceny konstrukcji tego miernika, jest pracujący na stałe wentylator. Szum wentylatora nie jest bardzo głośny, ale jest zdecydowanie dobrze słyszalny i uciążliwy po dłuższym czasie używania miernika. Ten niezbyt głośny, jednostajny szum, bardzo poważnie wpływa na komfort użytkowania miernika w cichym pomieszczeniu. O ile przy krótkotrwałych pomiarach nie stanowi to problemu, to już przy długotrwałych pomiarach jest uciążliwe. Wentylator pracuje na stałe, nawet po wyłączeniu miernika, tylko wyciągnięcie kabla zasilającego uwalnia nas od stałego, uciążliwego szumu.

Doskonała stabilność prezentowanych poziomów mocy

Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B praktycznie nie wykazuje fluktuacji ostatniej cyfry na niskich zakresach, dzięki doskonałemu systemowi uśredniania wyników. Zauważalne są przeskoki ostatniej cyfry, np. z 4 na 5 i z powrotem gdy poziom mocy jest pomiędzy tymi cyframi. W Marconi 6960B, na zakresach poniżej 1 mW ta fluktuacja ostatniej cyfry mieści się w granicach np. 34567, więc można uznać że faktyczna wartość to ta środkowa 5, z odskokami sięgającymi 3 i 7. Trzeba samemu wyciągać taki wniosek, a E4418B robi to za nas, natomiast my zawsze obserwujemy stabilny wynik. W E4418B bardzo poprawiono komfort odczytu, nie trzeba już zastanawiać się i interpretować oraz uśredniać wyników pomiarów. Problem dotyczy tylko małych mocy, przy mocach powyżej 1 mW wszystkie te mierniki wyświetlają stabilne wyniki i nic nie przeskakuje.

Ostatnio zauważyłem bardzo niekorzystne zjawisko, jakim jest wpływ dzwoniącego telefonu komórkowego na prezentowane wyniki pomiarów. Telefon w trakcie prowadzonej rozmowy, nawet z odległości 2 metrów powoduje wpływ, w postaci zmian wyników prezentowanych na wyświetlaczu LCD. Jest to wina nie oryginalnego i nie ekranowanego kabla od power sensora. Wymiana na oryginalny kabel, zredukowała niekorzystny wpływ telefonu do bezpiecznego minimum. Po wymianie kabla na oryginalny, zakłócenia są zauważalne tylko gdy dzwoniący telefon znajduje się bliżej niż 0.5 metra od miernika.

Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B to dobry standard

Źródło referencyjne miernika E4418B jest stosunkowo stabilne, natychmiast po włączeniu wykazuje poziom 998.5 uW. Po 30 min. wygrzewania stabilizuje się na poziomie 1.000 mW i już nie zmienia się. Producent zaleca korzystanie z miernika po 30 minutach od włączenia, gdy przyrząd jest wygrzany i ustabilizowany termicznie. Natychmiast po włączeniu miernika, błąd źródła mocy wzorcowej to tylko 0.15%, więc mieści się z dużym zapasem w tolerancji miernika. Nie jest to tak perfekcyjna stabilność referencyjnego źródła mocy wzorcowej jak w miernikach HP-435, lecz w zupełności wystarczająca.

Bardzo przydatnym udogodnieniem, tej stosunkowo nowej konstrukcji, jaką jest mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B, jest możliwość sporządzania opisów, zapisywanych setup’ów. W 10 komórkach pamięci ustawień z których w przyszłości zamierzamy korzystać, zapamiętujemy własne setupy wraz z ich opisami. Jest to możliwe ponieważ display LCD jest typu matrycowego, dzięki temu oprócz zapamiętania danego setupu, można sporządzić opis zapamiętanego setupu. Dzięki tej możliwości, nie trzeba notować opisów zapamiętywanych setup’ów na kartce, tak jak trzeba to robić w miernikach starszych konstrukcji.

Możliwość sporządzania opisów zapamiętanych ustawień, znacząco upraszcza korzystanie z zaawansowanych funkcji

W starszych miernikach mocy Marconi 6960B cały aktualny setup, zapisujemy pod konkretną, wybraną przez nas z klawiatury cyfrą. Opis zapamiętanego setupu, a więc rodzaj power sensora, wraz z danymi kalibracyjnymi dla tego sensora, oraz zastosowanym aktualnie tłumikiem np. 41 dB, musimy zapisywać na zewnątrz. Trzeba mieć ze sobą ściągawkę, czy to na kartce papieru, czy nalepce na obudowie miernika, lub w pliku tekstowym komputera. Czyli musimy sobie zrobić ściągawkę z opisami zapamiętanych setup’ów, oraz mieć ją zawsze dostępną na czas pomiarów tym miernikiem.

HP-437B umożliwia zapamiętanie rodzaju power sensora, wraz z danymi kalibracyjnymi dla tego sensora, lecz na tym kończą się jego możliwości. Jest to pewne utrudnienie, nie dość że jest to mało wygodne, to i o pomyłkę łatwiej. Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B, jest bardziej zaawansowany technologicznie, dzięki interfejsowi graficznemu umożliwia tworzenie bardziej szczegółowych, kompletnych opisów zapamiętanych setup’ów. Wszystkie parametry danego setup’u zapamiętujemy wewnątrz miernika, już nie są potrzebne dodatkowe notatki na karteczkach czy notesikach, które łatwo zgubić.

Mikrofalowy miernik mocy Agilent E4418B posiada graficzną matrycę LCD, ułatwiającą tworzenie czytelnych opisów, umożliwiającą zapisywanie cyfr, liter, znaków graficznych. Umożliwia to wygodne korzystanie z zapamiętanych ustawień, a przede wszystkim łatwą interpretację, które ustawienia wybrać do danego setup’u. Łatwiej oraz wygodniej, jednocześnie zmniejszając możliwość wyboru niewłaściwego setup’u z pamięci urządzenia.

Czasy się zmieniają i ludzie zmieniają się

Obecnie jest zauważalna tendencja, do odchodzenia od korzystania z kłopotliwych zewnętrznych opisów, tabelek, ściągawek itp. które bywają przyczyną popełnianych błędów. Sensory serii „8480” mają naklejoną na obudowie tabelkę kalibracyjną, z charakterystyką amplitudowo – częstotliwościową, którą należy uwzględniać w trakcie pomiarów. W nowszych sensorach serii „E” wszystko jest zapamiętane w wewnętrznej, nieulotnej pamięci EEPROM. Odpada potrzeba wprowadzania poprawek kalibracyjnych power-sensorów. Wszystko co związane z wymagającymi pomiarami wielkich częstotliwości, ostatnio staje się łatwiejsze i wygodniejsze. Możliwość popełnienia błędu została zredukowana do minimum, jednocześnie pozwalając zmniejszyć wymagania stawiane personelowi obsługowemu.

Od dłuższego już czasu, jest zauważalny ogólnoświatowy trend, do bardziej „lekkiego” podejścia do wykonywanej pracy. Zmniejszająca się motywacja pracowników do poświęceń, oraz wytrwałości, powtarzalności wykonywanych zadań, precyzji. Młodsze pokolenia trudniej dziś akceptują żmudne zajęcia, więc powstała potrzeba wprowadzenia nowych rozwiązań, ułatwiających pracę. Biorąc pod uwagę nowe trendy w podejściu do wykonywanej pracy, producenci sprzętu wprowadzają większą automatyzację, wręcz autonomię oferowanych urządzeń. Personel obsługowy jest sprowadzany do roli nadzoru i obserwacji procesów pomiarowych, oraz archiwizowania wyników do dalszej analizy.

Cechy charakterystyczne mikrofalowego miernika mocy Agilent E4418B:

Duża prędkość pomiaru (do 200 odczytów na sekundę z czujnikami serii E przez port GPIB)
Dwukrotna poprawa szybkości odczytu wyniku pomiaru przy użyciu power sensorów serii 8480 (w porównaniu z modelami HP-437B czy HP-436A)
Brak opóźnień w przełączaniu zakresów z czujnikami serii 8480 w trybie automatycznym. Z czujnikami serii E jeden szybki punkt przełączania zakresów, czyli czujniki serii E pracują w dwóch zakresach pomiarowych.
Kompatybilność kodów z miernikami mocy 437B i 436A.
Złącze GPIB i RS232 do zdalnego sterowania wszystkimi funkcjami.
Wewnętrzna opcja akumulatora zapewnia do 5,5 godziny ciągłego użytkowania (opcja 001).

Podsumowanie

Zalety:

Podświetlany display LCD umożliwiający obserwację wyników w warunkach słabego oświetlenia.
Display graficzny umożliwiający wyświetlanie dowolnych znaków czy grafiki, umożliwia tworzenie opisów.
Stabilne zachowanie ostatniej cyfry przy wyświetlaniu niskich poziomów mocy, dobry sposób uśredniania wyników.
Współpracuje zarówno ze starymi power sensorami serii 8480, jak i z nowymi sensorami serii E.
Wysoka prędkość w trybie automatycznym, miernik bardzo szybko przełącza zakresy pomiarowe, dzięki temu można pracować wyłącznie w trybie automatycznym.

Wady:

Bardzo mały kontrast matrycy LCD, można go regulować, ale jakby nie regulować to i tak będzie słaby, ledwie akceptowalny.
Słyszalny i stale pracujący wentylator, nawet po wyłączeniu, w cichym pomieszczeniu może być to męczące w trakcie długotrwałych pomiarów.
Wpływ dzwoniącego telefonu GSM na prezentowany wynik pomiaru, na oryginalnym kablu z około 0.5m na nieoryginalnym z 2m. Ta niekorzystna cecha powoduje, że należy zostawić telefon GSM po za laboratorium pomiarowym. Jeżeli nie ma takiej możliwości i musimy być stale „on line”, należy telefon GSM odsunąć na kilka metrów od E4418B.
Nowa, zupełnie odmienna filozofia obsługi miernika, nieco pokrętna lecz dość logiczna.