射頻功率量測原理 (六)：您想量測的是峰值功率還是平均功率？
在 RF/微波產品的設計與生產中，功率量測是基礎中的基礎，然而，客戶與測試設備供應商之間的溝通也同等重要，「平均功率」與「峰值功率」這兩個術語在表達所需的功率量測時經常被使用，但這些術語對不同的人來說，往往帶有不同的含義，因此，讓我們花一些時間來釐清這些混淆，並建立一套我們都能共通使用的術語。
峰值功率是一種非常普遍的基本量測類型，然而，這裡可能不清楚的是，所需的峰值功率究竟是指待測物的功率封包中的單一最大振幅值，還是指功率封包本身，功率封包 (Envelope power) 是指因調變或失真所引起的振幅變化，此變化是時間的函數，並在一個或數個 RF 載波訊號的週期上進行平均，功率封包對時間的關係曲線，及其最大值（或稱峰值封包功率 (PEP)）如圖 1 所示。
圖 1：功率封包 (藍色)、峰值封包功率 (PEP, 綠色)、平均功率 (紅色) 與脈衝平均功率 (黑色) 之間的區別。
在溝通脈衝訊號平均功率的量測需求時，也可能有些棘手，因為平均功率可以有兩種截然不同的定義，有些人可能尋求的是在脈衝重複間隔 (PRI) 內的平均功率，這個值包含了訊號叢發本身以及到下一個脈衝之間的關閉時間間隔；或者，也有些人可能想要的是僅針對訊號叢發的平均功率，我們將此稱為脈衝平均功率 (pulse average power)。
在峰值與平均功率的量測上，使用統一的術語，是確保相關計算結果準確的關鍵，例如，波峰因數 (crest factor) 是評估調變訊號時一個很重要的參數，其定義為峰均功率比 (PAPR)，換句話說，波峰因數是 PEP 與下列兩者之一的比值：是在 PRI 內的平均功率（波峰因數 = PEP / 平均功率），或僅是脈衝本身的平均功率（波峰因數 = PEP / 脈衝平均功率）。
平均功率感測器與峰值功率感測器的用途有所區別：前者用於量測整個波形的平均功率；後者則因具備觸發功能，能鎖定脈衝並量測 PEP 或脈衝平均功率；然而，若手邊只有平均功率感測器，依然有方法可以算出脈衝平均功率，使用者只需先利用已知的脈衝寬度與脈衝重複間隔 (PRI) 計算出工作週期（工作週期 = 脈衝寬度 / PRI），接著再將感測器測得的平均功率除以這個工作週期，即可反推出脈衝平均功率（脈衝平均功率 = 平均功率 / 工作週期）。
在 RF 設計中，要符合法規標準、遵守安全限制、確保系統效率與保護元件，都有賴於精準的 RF 功率量測，這也更突顯了使用共通術語進行溝通的重要性，作為高效能 RF 與微波測試設備的領導者，Boonton 透過其完整的產品組合，包括峰值與平均 RF 功率計以及即時與連接式 USB 功率感測器，能夠支援廣泛的 RF 功率量測與訊號分析應用。