自50年代以来,微波小功率(0.1~10mw)测量的最高准确度是利用自平衡直流替代的测辐射热器功率计获得的。随着无线电技术和微波测量技术的发展,其方案不断演变,应用日趋广泛,准确度亦相应得到提高。
1957年出现精密自平衡电桥以前,最准确的测辐射热器微波功率计都是采用手动惠斯登电桥。操作费时费事,测量动态范围小,易烧毁测辐射热器元件。美国国家标准局(NBS)Boulder实验室在1957年研制成第一台精密直流替代自平衡电桥提高了测量准确度。
1970年又进行了改进,全部采用固体电路。此时国外市场已出现较精密的自平衡电桥的商品。如美国Weinsehel公司的PB—IC自动平衡精密微波功率电桥。促进了微波精密测量技术的发展。
NBS首先应用直流自平衡电桥技术稳定微波讯号源的输出功率。由于测辐射热器元件比微波晶体有更高的固有稳定性和更低的噪声,所以用它取代晶体作为功率电平取样器,自平衡电桥稳幅系统可使讯号发生器的输出功率获得每小时10-4量级的稳定度。稍后又推广应用于精密测量微波衰减(直流替代法),使测量系统的稳定度和分辨度提高了两个数量级,在0.01~50dB衰减量程内获得了0.0001~0.06dB的测量准确度。同时,还应用于测量镇流电阻座的效率,将测量镇流电阻座效率的阻抗法的测量准确度提高了一个多数量级,使阻抗法成为建立波导微波小功率标准的流行的准确方法之一。阻抗法不仅可与微波微量热计方法相互比对,而且更适合于在大尺寸波导中应用。
近年出现的6端口网络分析仪,可直接在微波频率上测量各种复数和实数参数。其中5个端口要使用精密自平衡微波功率计。
1978年,美国科学家指出,随着数字设备成本的进一步降低,未来的趋势不是发展通用的大规模自动测试系统,而是发展小型的自动测量系统。在今后的小型自动测量系统中,6端口技术将占主导地位。