在過去的三年中,德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)校準(zhǔn)射頻(RF)功率傳感器的頻率范圍已從110GHz擴(kuò)展到170GHz。這樣的校準(zhǔn)之所以能順利推進(jìn),得益于工業(yè)合作框架以及通過與歐盟計(jì)量研究項(xiàng)目"TEMMT"內(nèi)的其他計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行的研究和比較測量。自2021年初以來,已有多家國內(nèi)外客戶訂購了校準(zhǔn)服務(wù)。
源自研究和工業(yè)的新應(yīng)用正在提高對更高頻率的精確測量技術(shù)的需求。定向無線電和通信系統(tǒng),例如移動無線電和無線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),覆蓋高達(dá)60GHz的頻率范圍已經(jīng)有一段時(shí)間了。雖然當(dāng)前的移動無線電標(biāo)準(zhǔn)5G仍低于100GHz,但后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)6G的應(yīng)用可能會遠(yuǎn)高于100GHz的頻率。雷達(dá)或射電望遠(yuǎn)鏡等應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了從大約30GHz到330GHz的幾乎整個毫米波范圍,甚至超出了亞毫米或太赫茲范圍。射頻功率的可溯源測量面臨的挑戰(zhàn)在于量熱測量裝置(PTB自研結(jié)構(gòu))的構(gòu)建和表征以及合適的原級傳輸標(biāo)準(zhǔn)的可用性。出于后一種原因,PTB從50GHz向上擴(kuò)展的頻率范圍是在與行業(yè)密切合作的情況下進(jìn)行的,不僅要確保單位的實(shí)現(xiàn)和再現(xiàn),而且還要保證被測試量的傳播。
2019年,PTB已經(jīng)對合適的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了首次測量,實(shí)現(xiàn)了約3%的相對測量不確定度。隨后在歐盟項(xiàng)目“TEMMT”中展開了進(jìn)一步測量,2021年P(guān)TB開始了高達(dá)170GHz的射頻功率校準(zhǔn)服務(wù)。合適的傳輸裝置總是必須的,但是,如果使用無法通過PTB微量熱計(jì)設(shè)置直接校準(zhǔn)的傳輸標(biāo)準(zhǔn),則當(dāng)前測量的不確定度會增加大約一到兩個百分點(diǎn)。