Medición precisa de la magnitud de voltaje de RF

"No cargar demasiado" es impreciso: cualquier estimación de la impedancia de la fuente efectiva ayudaría.

Consideraría un circuito resonante paralelo sintonizado a la frecuencia conocida: su impedancia puede ser muy alta, por lo que no cargará una fuente de onda sinusoidal (estado estable). (Dijiste alta pureza, así que supongo que no está modulado).

Ahora necesita una salida de menor amplitud para medir utilizando técnicas convencionales. Esto podría ser una derivación capacitiva como sugirió el usuario44635 (la L simplemente resuena para desconectar la capacitancia) o una derivación en el inductor, que actuará como un autotransformador, transformando la impedancia de la carga de su sistema de medición en n ^ 2.

editar: el valor de un inductor puede variar con la temperatura (al igual que un condensador), pero su relación de giros no se desviará. Esto afectará la frecuencia de sintonización y eso tendrá un efecto cuantificable sobre la impedancia (por lo tanto, la carga) en la frecuencia de interés, por lo que esta desviación es un efecto de segundo orden en la precisión. Necesitará calcular el efecto de carga como parte de su presupuesto de error. Alternativamente, puede volver a sintonizar para encontrar el pico, ya sea periódicamente o para cada medición.

Claramente, la relación de giros no puede desviarse: la precisión con la que se traduce la relación de voltaje también depende del acoplamiento. No sé cómo poner números en eso, pero si es secundario en un toque en el primario (autotransformador) creo que es bastante bueno.

VISTA ALTERNATIVA: ¿necesita una precisión absoluta o una precisión relativa? Me parece que la mayoría de las técnicas tradicionales para la medición precisa utilizan técnicas diferenciales: entre dos brazos de un puente de Wheatstone, o la resta de un voltaje de precisión (células Daniell o Weston, etc.). Si tuviera dos voltajes nominalmente idénticos (frecuencia y bloqueo de fase), ¿puede medir la diferencia entre ellos?

Sus requisitos son optimistas.

la resolución mV a kV es posible, simplemente muestra una cola sin sentido de figuras ruidosas a la derecha de su pantalla. La precisión en kV es diferente, tendría la suerte de ver una precisión de 10v en el mejor sistema compatible.

Una fuente de kV tendría potencia de movimiento en un sistema de impedancia de 50 ohmios. Por lo tanto, puedo concluir que está en un sistema de alta impedancia. Ir de allí a una impedancia utilizable reducirá la precisión.

'No cargar demasiado el circuito' reducirá la precisión. Especialmente si está comenzando con un sistema de alta impedancia.

Ser una onda sinusoidal muy pura no ayuda. Si su señal se enterró en el ruido, conocer la frecuencia y la pureza lo ayudará a reducir el ruido mediante el filtrado. Sin embargo, está comenzando con una señal de kV, por lo que el ruido no es su problema.

Con todas esas advertencias, lo mediría construyendo un divisor capacitivo, digamos 1pF kV capacitor al terminal de medición, 1nF a tierra, dando una relación de potenciómetro de 1000: 1. Esta impedancia de fuente 1nF se coloca en un osciloscopio. Sin embargo, obtendrá solo una precisión de 100 voltios con un osciloscopio, mejor si puede calibrar el alcance con una fuente de energía conocida.

Si pones la señal en un medidor de potencia de RF, puedes mejorar la precisión. Sin embargo, estos son todos impedancia de entrada de 50ohm. Puede hacer coincidir desde su 1nF a 50 ohmios (lo que reducirá la precisión) y depender de la frecuencia.

O podría construir un divisor resistivo puro hasta su medidor de potencia. El problema con esto es que un capacitor de 1pF es bastante "puro", especialmente a bajas frecuencias como 1MHz, el resistor de 10Mohm o superior requerido para la posición equivalente es muy "impuro", y tendrá una capacitancia derivada significativa, que tendrá que ser desconectado con el resto de su circuito de pot-down, reduciendo la precisión.