[전자파] 파워센서란? (1)
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안녕하세요, KOLAS 인정 국가교정기관 한국캘랩(주)입니다 :)
당사는 계측기/측정기 전문교정기관으로 교정성적서,시험성적서를 발급하는 업체이며, 인가항목수 258 항목으로 국내 TOP3 규모의 전문 교정기관입니다.
오늘은 전기 분야 중 파워센서에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
전력감지기 (Power Sensor) 란?
전력감지기란 전자파 전력을 감지하여 DC 신호 또는 저주파수 신호로 바꾸어주는 기기로
열전대 전력감지기 (Thermcouple Power Sensor), 서미스터 마운트 (Thermistor Mount), 다이오드 전력감지기 (Diode Power Sensor) 등이 있습니다.
보통 전용 RF Power Meter와 결합하여 사용하며, 주파수 또는 전력 크기별로 나누어져 있습니다.
당사는 POWER SENSOR 150 kHz ~ 18 GHz 주파수 대역에서 측정이 가능하며, Keysight, Rohde-Schwarz등 주력 제조사 전력감지기 교정경험을 가지고 있습니다. 또한 자체제작 프로그램으로 센서 자동화 교정을 진행하고 있습니다.
파워센서와 관련된 것에 대해 간단히 알아보도록 하겠습니다.
전력감지기 (Power sensor)의 종류
1. 열전대 전력감지기
열전대 전력감지기는 1974년 사용되기 시작한 이후 지금까지 다양한 주파수 범위에서 널리 사용되고 있습니다.
그 이유는 서미스터 마운트에 비해 감도가 매우 높고, 입력 RF전력에 비례하여 DC전압을 출력하는 제곱법칙에 의한 감지(square-law detection) 특성 때문입니다.
2. 서스미터 전력감지기
서미스터 마운트는 전력감지소자로 서미스터를 사용하며 동작 저항은 보통 100 Ω 또는 200 Ω입니다.
주파수와 연결부의 형태에 따라 동축형과 도파관형으로 분류됩니다.
3. 다이오드 전력감지기
다이오드 전력감지는 전력감지소자로 정류 다이오드를 사용합니다. 1975년 한 제조사는 전력감지소자로 저에너지 장벽 쇼트키 다이오드(low-barrier schottky diode)를 이용하여 – 70 dBm ~ -20 dBm 측정범위의 다이오드 전력감지기를 구현하였습니다.
예를들면 HP 8481D (10 MHz ~ 18 GHz) 또는 HP 8485D (50 MHz ~ 26.5 GHz) 입니다. 디지털 신호처리 및 마이크로파 주파수 대역의 반도체 기술의 진보로 인하여 다이오드 전력감지기는 보다 넒은 전력 측정범위에서 동작하게 되었습니다.
4. 전력감지소자 (Power sensing element)
서미스터, 열전대, 다이오드 등 전력감지기 내에서 전자파 에너지를 직접 감지하는 부분을 말합니다. 서미스터는 저항의 일종으로 온도에 따라 물질의 저항이 변화하는 성질을 이용한 전력 감지소자입니다. 서미스터는 주로 폴리머나 세라믹 소재로 제작됩니다. 전자파 전력 측정용 서미스터의 동작 저항범위는 100 Ω ~ 300 Ω 이며 보통 100 Ω 또는 200 Ω에서 동작합니다.
열전대는 서로 다른 종류의 금속을 접합한 것으로, 접합부분의 온도차이를 전기신호로 바꾸어주는 금속선이며 열전쌍이라고도 합니다.
정류 다이오드는 RF 및 마이크로파 주파수 대역에서 전력측정에 이용되고 있습니다.
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