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射頻功率量測原理 (九)：何謂即時功率處理及其對射頻功率量測的影響

射頻功率量測原理（九）：何謂即時功率處理（RTPP）及其對射頻功率量測的影響

Boonton 的即時功率處理（RTPP, Real-time Power Processing），是一項突破性的數位訊號處理技術，它採用了無任何間隙或延遲的訊號擷取模式，有別於傳統作法；本文將深入探討傳統訊號處理方法的內在限制，並說明 RTPP 技術如何精進射頻功率量測的效能與精度。

傳統訊號處理

傳統方法會沿著波形擷取足夠的樣本，以便在顯示器上繪製出訊號軌跡，然而在樣本擷取後，擷取作業便會完全停止，以接續執行多項處理步驟，這些處理階段是以循序方式進行，包含了觸發器調整、線性度校正、單位轉換與標度因數設定，以及最終的波形軌跡生成；必須注意的是，在整個序列式處理週期完成之前，訊號的擷取作業始終處於停滯狀態。

這種運作模式也揭示了傳統訊號處理的一項根本性限制，訊號擷取過程中的停頓會造成時間區間的浪費，導致期間的關鍵資訊可能遺失並被排除在分析之外，若關鍵波形事件（例如：訊號瞬斷）是以間歇方式出現，那麼在測試過程中，它們的存在便可能完全被忽略；因此，標準的射頻功率感測器因其觸發掃描之間存在著無法避免的長時間間隙，而受到先天限制，這會導致儀器錯失許多對於精確特性分析、效能評估及故障查找至關重要的訊號現象。

RTPP 技術

那麼，功率感測器應如何突破傳統處理方式的限制呢，答案就在 Boonton 的 RTPP 技術；採用此技術後，訊號擷取將永不中斷，取而代之的是，波形樣本的擷取與數據處理會改以平行方式同步進行，由於 RTPP 技術確保了量測過程的連續性，沒有任何中斷或延遲，進而避免了關鍵事件因隱藏在擷取間隙中而被遺漏的風險（圖 1）。


圖 1：Boonton RTPP 技術運用平行處理以避免擷取過程產生間隙。

在 Boonton 的「射頻與微波功率量測原理」網路研討會中，也對此主題有深入的說明：「Boonton RTPP 技術透過平行執行處理步驟，大幅縮短了樣本擷取與處理所需的總時間，所有步驟在觸發後便立即啟動，無須等待擷取週期結束，這免除了為了處理軌跡而中斷擷取的必要性，因此 RTPP 提供了無間隙的訊號擷取能力，幾乎能保證捕獲所有傳統測試系統因處理延遲而經常錯失的間歇性訊號現象，例如暫態、訊號瞬斷或干擾。」

RTPP 的實際應用

Boonton 的 RTP5000 系列與 RTP4000 系列射頻功率感測器，運用 RTPP 技術，實現了高達每秒 100,000 次的量測速率，且無任何死區時間 (zero dead time)，不僅如此，RTPP 還能與免費的 Boonton 軟體應用程式——RTP 系列量測緩衝模式應用程式——無縫協作，達成更長的連續量測時間；憑藉此優異性能，搭載 RTPP 技術的感測器可支援眾多產業的多元應用，其範圍涵蓋半導體、國防、航太、醫療與通訊等領域。

應用範例如下：

  • 捕捉傳播延遲與關鍵波形事件，為 5G TDD 通訊網路等複雜系統提供精確的測試基礎。
  • 可對 Wi-Fi 6 資料串流進行長時間的射頻功率量測，以有效發掘偶發的異常現象。
  • 針對次級監控雷達（SSR, Secondary Surveillance Radar）系統，提供更深入的分析與更可靠的測試結果。

在射頻功率量測的領域，RTPP 技術確保了任何脈衝、突波或微小的波形細節皆不會再被遺漏。

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