鳥牌（Bird）功率傳感器是用于測量射頻（RF）功率的精密儀器，其工作原理基于射頻功率的能量轉(zhuǎn)換與檢測，核心是通過特定的轉(zhuǎn)換機(jī)制將射頻信號的功率轉(zhuǎn)化為可測量的電信號（如電壓、電流），再經(jīng)過電路處理實現(xiàn)功率的量化輸出。

Bird功率傳感器具體工作原理可分為以下幾個關(guān)鍵步驟：

1. 射頻信號耦合與傳輸

射頻信號通過同軸電纜或波導(dǎo)傳輸至傳感器，傳感器內(nèi)部的定向耦合器（或功率分配器）會從主傳輸路徑中耦合出一小部分射頻能量（通常為總功率的 1%~10%），用于檢測。

定向耦合器的作用是區(qū)分 “入射功率”（從信號源到負(fù)載的功率）和 “反射功率”（從負(fù)載反射回信號源的功率），這也是鳥牌傳感器常用于測量駐波比（VSWR）的基礎(chǔ)。

2. 功率能量轉(zhuǎn)換

耦合出的射頻能量會被檢測元件（如熱電偶、晶體二極管、熱電阻等）轉(zhuǎn)換為直流或低頻電信號：

熱電偶式：利用 “塞貝克效應(yīng)”，射頻能量被吸收后轉(zhuǎn)化為熱能，使熱電偶兩端產(chǎn)生溫差，進(jìn)而輸出與功率成正比的直流電壓。這種方式適用于寬頻帶、高功率測量，精度較高，但響應(yīng)速度較慢。

晶體二極管式：利用二極管的非線性特性（平方律檢波），將射頻信號整流為直流電壓，電壓幅度與射頻功率的平方成正比（低功率時近似線性）。這種方式響應(yīng)速度快，但動態(tài)范圍相對較窄，適用于中低功率測量。

熱電阻式：射頻能量使熱電阻（如鉑電阻）溫度升高，電阻值發(fā)生變化，通過測量電阻變化間接反映功率大小。

3. 信號處理與輸出

轉(zhuǎn)換后的電信號（電壓或電阻變化）會經(jīng)過傳感器內(nèi)部的放大電路、濾波電路和線性化處理電路，最終轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電信號（如 0~10V、4~20mA）或數(shù)字信號（如 RS232、USB），輸出至顯示儀表、頻譜分析儀或控制系統(tǒng)，實現(xiàn)功率的實時監(jiān)測或數(shù)據(jù)記錄。

鳥牌功率傳感器的核心邏輯是：射頻功率→能量轉(zhuǎn)換（熱 / 電）→電信號處理→量化輸出，通過定向耦合實現(xiàn)入射 / 反射功率的區(qū)分，結(jié)合不同的檢測元件適應(yīng)不同的頻率范圍（如 10MHz~60GHz）和功率量程（如毫瓦級至千瓦級），廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、射頻測試等領(lǐng)域。

鳥牌功率傳感器的精度等級和線性度指標(biāo)因型號而異。一般來說，其精度等級較高，在特定校準(zhǔn)條件下可達(dá)到 ±1%，線性度方面能將輸出信號與輸入功率保持較好的線性關(guān)系，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。以下是部分常見型號的相關(guān)指標(biāo)介紹：

4027A 系列：校準(zhǔn)頻率和功率水平下精度為 ±1%，其他頻率和功率水平下為 ±2%，在 25±10°C 之外需增加 2% 的不確定度。該型號傳感器能將輸出信號與輸入功率保持較好的線性關(guān)系，在校準(zhǔn)頻率下，單位間最大均勻性為 2%，可認(rèn)為其線性度在此誤差范圍內(nèi)符合要求。

4028A10M 型：在校準(zhǔn)頻率和功率水平下精度為 ±2%，其他頻率和功率水平下為 ±3%，在 25±10°C 之外加 2% 的不確定性。其采用專用的功率變換電路，可把交流功率信號變換成與之線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)直流電流電壓信號，再經(jīng)有源濾波線性放大輸出恒流或恒壓模擬量，具有較好的線性度。

5017 系列：平均功率精度為 ±5％，突發(fā)平均功率精度為 ±7％，峰值包絡(luò)功率精度為 ±8％，CCDF 精度為 ±0.2％。該系列傳感器可直接精確測量真實平均功率、峰值功率和占空比，為功率相關(guān)參數(shù)的計算提供準(zhǔn)確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，說明其線性度能夠滿足測量多種功率參數(shù)的要求。

5018D 型：平均正向功率精度為讀數(shù)的 ±4%，+0.008W；突發(fā)平均功率精度為讀數(shù)的 ±6%，+0.008W；峰值包絡(luò)功率突發(fā)寬度 > 200µs 時，精度為讀數(shù)的 ±7%，+0.05W。其能基于精確測量的功率參數(shù)，計算出電壓駐波比、回波損耗等一系列重要參數(shù)，表明在測量功率范圍內(nèi)線性度較好。

5019D 型：平均正向功率精度為讀數(shù)的 ±4%，+0.04W；突發(fā)平均功率精度為讀數(shù)的 ±6%，+0.04W；峰值包絡(luò)功率根據(jù)突發(fā)寬度不同，精度在 ±7% 到 ±20% 之間，讀數(shù)還需加上相應(yīng)誤差值（如 0.13W、0.26W 等）。該型號可將功率信號以脈沖輸出，通過對脈沖記數(shù)可得電度值，其輸出與功率之間有較好的線性關(guān)聯(lián)，能滿足相關(guān)測量需求。