
n. 微瓦計
微瓦特計(Microwattmeter) 是一種專門用于測量極低功率信號的電子測試儀器,其核心功能是精确量化微瓦(μW)量級的功率值(1微瓦等于百萬分之一瓦)。它在需要高靈敏度測量的工程與科研領域具有不可替代的作用。
以下是其詳細解釋與技術要點:
超低功率測量
專為測量微弱信號設計,典型量程覆蓋納瓦(nW)至毫瓦(mW)範圍,分辨率可達0.1μW以下。例如,在射頻集成電路(RFIC)測試中,需精确測量天線接收的微瓦級信號功率以評估能效。
高靈敏度傳感器
采用熱電堆(Thermopile)或二極管檢波器,将輸入功率轉換為可測電壓/電流。熱電堆型基于塞貝克效應,適合寬頻段測量;二極管型則依賴平方律檢波,適用于高頻但需校準非線性誤差。
信號處理與校準
内置低噪聲放大器(LNA)和模數轉換器(ADC),通過溫度補償算法減少漂移。定期校準需參考國家标準(如NIST标準),确保在特定頻率(如1GHz)下的不确定度低于±2%。
射頻與微波工程
測量低功耗無線設備(如RFID标籤、植入式醫療傳感器)的發射功率,确保符合FCC/IEC輻射标準。
半導體測試
量化芯片待機功耗(如IoT設備睡眠模式下的μW級電流),用于能效認證(如Energy Star)。
生物醫學研究
監測生物電信號(如神經突觸電位)或微型植入器械的功耗,需避免測量幹擾導緻的誤差。
IEEE标準定義
根據IEEE 1484.13.1-2020,微瓦特計屬于“高分辨率功率計”子類,要求基礎精度優于±1.5%(DC-1GHz頻段)。
NIST技術規範
美國國家标準與技術研究院(NIST)在《SP 250-98》中規定其校準需使用經認證的熱電式功率标準源,溯源至國際單位制。
行業權威文獻
在經典教材《微波功率測量技術》(R. A. Lawton, Artech House出版)中,微瓦特計被描述為“毫米波/太赫茲研究的關鍵工具”,因其能解決傳統功率計在低信噪比下的局限性。
“microwattmeter”是由三個部分組成的複合詞,其含義可通過拆解分析:
詞根解析:
組合含義: 該詞直譯為“微瓦計”,即用于測量微瓦($mu W$)級别功率的專用儀表,常見于低功耗電子設備或射頻信號檢測等領域。
補充說明: 需注意其與micrometer(測微計/千分尺)的區别,後者用于長度測量,拼寫和用途均不同。
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