矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)知識(shí)及S參數(shù)測(cè)量

1、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀根底知識(shí)及 S參數(shù)測(cè)量§ 根本知識(shí)1.1射頻網(wǎng)絡(luò)這里所指的網(wǎng)絡(luò)是指一個(gè)盒子，不管大小如何，中間裝的什么，我們并不一定知道，它只要是對(duì)外接有一個(gè)同軸連接器，我們就稱其為單端口網(wǎng)絡(luò)，它上面假設(shè)裝有兩個(gè)同軸連接器那么稱為兩端口網(wǎng)絡(luò)。 注意：這兒的網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并不是一回事，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是比擬復(fù)雜的多端口網(wǎng)絡(luò)，這兒主要是指各種各樣簡(jiǎn)單的射頻器件射頻網(wǎng)絡(luò)，而不是互連成網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。1 單端口網(wǎng)絡(luò) 習(xí)慣上又叫負(fù)載ZL。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)口，總是接在最后又稱終端負(fù)載。最 常見(jiàn)的有負(fù)載、短路器等，復(fù)雜一點(diǎn)的有滑動(dòng)負(fù)載、滑動(dòng)短路器等。單端口網(wǎng)絡(luò)的電參數(shù)通常用阻抗或?qū)Ъ{表示，在射頻范疇用反射系數(shù)r回

2、損、駐波比、S11更方便些。2 兩端口網(wǎng)絡(luò) 最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的兩端口網(wǎng)絡(luò)就是一根兩端裝有連接器的射頻電纜。匹配特性 兩端口網(wǎng)絡(luò)一端接精密負(fù)載標(biāo)阻后，在另一端測(cè)得的反射系數(shù)，可用 來(lái)表征匹配特性。傳輸系數(shù)與插損對(duì)于一個(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò)除匹配特性反射系數(shù)外，還有一個(gè)傳輸特性，即經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)與不經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的電壓之比叫作傳輸系數(shù)T。(1.1)插損IL = 20Log | T | dB，一般為負(fù)值，但有時(shí)也不記負(fù)號(hào)，即相移。兩端口的四個(gè)散射參量測(cè)量?jī)啥丝诰W(wǎng)絡(luò)的電參數(shù)，一般用上述的插損與回?fù)p已足，但對(duì)考究的場(chǎng)合會(huì)用到散射參量。兩端口網(wǎng)絡(luò)的散射參量有4個(gè)，即S11、S21、S12、S22。這里僅簡(jiǎn)單的但不嚴(yán)格帶上一筆。s

3、ii與網(wǎng)絡(luò)輸出端接上匹配負(fù)載后的輸入反射系數(shù)r相當(dāng)。注意：它是網(wǎng)絡(luò)的失配，不是負(fù)載的失配。負(fù)載不好測(cè)出的r,要經(jīng)過(guò)修正才能得到 sii。S21與網(wǎng)絡(luò)輸出端匹配時(shí)的電壓和輸入端電壓比值相當(dāng)，對(duì)于無(wú)源網(wǎng)絡(luò)即傳輸系數(shù)T或插損，對(duì)放大器即增益。上述兩項(xiàng)是最常用的。S12即網(wǎng)絡(luò)輸出端對(duì)輸入端的影響，對(duì)不可逆器件常稱隔離度。S22即由輸出端向網(wǎng)絡(luò)看的網(wǎng)絡(luò)本身引入的反射系數(shù)。中高檔矢網(wǎng)可以交替或同時(shí)顯示經(jīng)過(guò)全端口校正的四個(gè)參數(shù)，普及型矢網(wǎng)不具備這種能力， 只有插頭重新連接才能測(cè)得 4個(gè)參數(shù)，而且沒(méi)有作全端口校正。1.2傳輸線傳輸射頻信號(hào)的線纜泛稱傳輸線。常用的有兩種：雙線與同軸線，頻率更高那么會(huì)用到微帶線與

4、波導(dǎo)，雖然結(jié)構(gòu)不同，用途各異，但其根本特性都可由傳輸線公式所表征。特性阻抗Z0它是一種由結(jié)構(gòu)尺寸決定的電參數(shù)，對(duì)于同軸線:Zo=In-單鉉為0d(1.2)4式中才為相對(duì)介電系數(shù)，D為同軸線外導(dǎo)體內(nèi)徑，d為內(nèi)導(dǎo)體外徑。反射系數(shù)、返回?fù)p失、駐波比這三個(gè)參數(shù)采用了不同術(shù)語(yǔ)來(lái)描述匹配特性，人們希望傳輸線上只有入射電壓，沒(méi)有反射電壓，這時(shí)線上各處電壓一樣高，只是相位不同，而實(shí) 際上反射總是存在的，這就需要定義一個(gè)參數(shù)。？式中ZL為負(fù)載阻抗，Z0為同軸線的特性阻 抗。(1.3V?由于反射系數(shù)永遠(yuǎn) < 1,而且在甚高頻以上頻段手邊容易得到的校準(zhǔn)裝置為衰減器，所以有 人用返回?fù)p失回?fù)pR.L.來(lái)描述反射系

5、數(shù)的幅度特性，并且將負(fù)號(hào)扔掉。(1.4)?回?fù)p R.L. = 20Log | r dB有反射時(shí),線上電壓即有起伏,駐波比是使用開(kāi)槽測(cè)量線最易得到的一個(gè)參數(shù), 比擬直觀。當(dāng) | r |<< 時(shí)，p = 1 + 2| r|?本儀器三種讀數(shù)皆有,可任意選用。阻抗圓圖(1.6)+開(kāi)捋1. 3?式的分子與分母同時(shí)除次石歸TS 用極坐標(biāo)冋覽就成T史密斯通柚*水鈿上鈕偏輾 下珞偏琳 右面 嚴(yán)榕講來(lái)1在g5®RP阻值偏高 左面在m 的融卜阻值偏低"知道了負(fù)載題圖上的耕跡就馬 上可ty知道負(fù)載K-ffifiT該備什么方法匹&還有無(wú) 匹S擔(dān)力等等，不一i隅卩-a l 1史密

6、斯區(qū)®頻率.圖la如A , B兩個(gè)規(guī)格的天線，假設(shè)只在標(biāo)網(wǎng)上選擇，肯定選B而不要A，而在矢網(wǎng)上看，A比B有潛力得多，加個(gè)電容就比B好了。這種情況是大量存在的，在全波振子對(duì)測(cè)試中就是這種情況。因此，在調(diào)試中首先要將天線阻抗調(diào)集中在圓圖上成團(tuán)。舉例來(lái)看，反射網(wǎng)與振子高度調(diào)節(jié)就有這種情況，折合振子單邊加粗也有這種情況，然后再采取措施如并電容，串電感，調(diào)短路片位置，改平衡器內(nèi)導(dǎo)體等使其匹配。而且經(jīng)常不是使中頻處于圓圖 中心，而是使整個(gè)頻帶處于中心某一小圓內(nèi)，即犧牲一下中頻性能，來(lái)?yè)Q取總帶寬。阻抗圓圖上適于作串聯(lián)運(yùn)算，假設(shè)要作并聯(lián)運(yùn)算時(shí)，就要轉(zhuǎn)成導(dǎo)納；在圓圖上這非常容易，某一點(diǎn)的反對(duì)稱點(diǎn)即其導(dǎo)

7、納。 請(qǐng)記住當(dāng)時(shí)的狀態(tài)， 作阻抗運(yùn)算時(shí)圖上即阻抗，當(dāng)要找某點(diǎn)的導(dǎo)納值時(shí)，可由該點(diǎn)的矢徑轉(zhuǎn) 180°即得；此時(shí)圓圖所示值即全部成導(dǎo)納。狀態(tài)不能記錯(cuò)，否 那么出錯(cuò)。記住，只在一個(gè)圓圖上轉(zhuǎn)阻抗與導(dǎo)納，千萬(wàn)不要再引入一個(gè)導(dǎo)納圓圖，那除了把你 弄昏外，別無(wú)任何好處。另外還請(qǐng)記住一點(diǎn)，不管它是負(fù)載端還是源端，只要我們向里面看，它就是負(fù)載端。永遠(yuǎn)按離開(kāi)負(fù)載方向?yàn)檎D(zhuǎn)圓圖，不要用源端作參考，否那么又要把人弄昏。圓圖作為輸入阻抗特性的表征，用作簡(jiǎn)單的單節(jié)匹配計(jì)算是非常有用的，非常直觀，把復(fù)雜的運(yùn)算用簡(jiǎn)單的形象表現(xiàn)出來(lái)，概念清楚。但對(duì)于多節(jié)級(jí)連的場(chǎng)合，還是編程由計(jì)算機(jī)優(yōu)化來(lái)得方便。傳輸線的傳輸參數(shù)同上面

8、兩端口網(wǎng)絡(luò)，不再重復(fù)。1.3有關(guān)儀器的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)網(wǎng)絡(luò)分析儀 能測(cè)單或兩端口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)的儀器，稱網(wǎng)絡(luò)分析儀。只能測(cè)網(wǎng)絡(luò)各種參數(shù)的幅值特性者稱為標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀，簡(jiǎn)稱標(biāo)網(wǎng)。既能測(cè)幅值又能測(cè)相位者稱為矢量網(wǎng) 絡(luò)分析儀，簡(jiǎn)稱矢網(wǎng)，矢網(wǎng)能用史密斯圓圖顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。連接電纜 一根兩端裝有連接器的射頻電纜叫連接電纜也有稱跳線的，反射特小的連接電纜稱測(cè)試電纜。反射電橋 為了測(cè)得反射系數(shù)，需要一種帶有方向性或定向性并保持相位信息的器件， 如定向耦合器或反射電橋，本儀器采用的是反射電橋， 它的輸出正比于反射系數(shù)。其 原理與惠司頓電橋完全相同， 只不過(guò)結(jié)構(gòu)尺寸改小適于高頻連接， 并且不再想法調(diào)平衡， 而 是直接取出

9、誤差電壓而已。反射電橋一般只能測(cè)同軸線等單端饋線系統(tǒng)。差分電橋 能測(cè)雙線饋線系統(tǒng)的反射電橋稱差分電橋。諧雜波抑制能力 一般國(guó)產(chǎn)掃頻源的諧雜波在 20dB 左右，甚至雜散波只有 15dB， 進(jìn)口掃頻源好的也就在 30dB 多一些，外差式接收機(jī)對(duì)諧雜波的抑制能力皆在 40dB 以上， 不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。 而對(duì)于寬帶檢波低放的掃頻儀與標(biāo)網(wǎng)， 不外接濾波器對(duì)寄生諧雜波是沒(méi) 有抑制能力的， 有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)下面幾種問(wèn)題： 濾波器帶外抑制會(huì)被測(cè)小， 天線駐波會(huì)被測(cè)大， 窄帶天線增益會(huì)測(cè)低。動(dòng)態(tài)范圍 儀器設(shè)置到測(cè)插損， 將一根好的短電纜的一頭接到輸出口， 另一頭接到與 屏幕顯示相對(duì)應(yīng)的輸入口上， 按執(zhí)行鍵進(jìn)行校

10、直通后， 拔掉電纜后儀器顯示的數(shù)值即動(dòng)態(tài)范 圍，應(yīng)?70dB。對(duì)插損的廣義理解隔離度 不該通而通了的插損稱隔離度或防衛(wèi)度。方向圖 天線對(duì)一固定信號(hào)在不同方向的插損稱方向圖。§2 傳輸線的測(cè)量2.1 同軸線纜的測(cè)量一測(cè)電纜回?fù)p1待測(cè)電纜末端接上陰負(fù)載或陽(yáng)負(fù)載加雙陰，測(cè)其入端回?fù)p，應(yīng)滿足規(guī)定要求。假設(shè)是全頻段測(cè)試的話，那一般是低端約在30- 40分貝左右，隨著頻率增高到3GHz，般只能在 20dB 左右。 假設(shè)全頻段能在 30dB 以上此電纜可作測(cè)試電纜， 一般情況下尤其是 3GHz 附近是很難作到 30dB 的，能作到 26dB 就不錯(cuò)了。2 回?fù)p測(cè)試曲線呈現(xiàn)周期性起伏，而平均值單調(diào)上

11、升，起伏周期滿足"F=150/L，式中L為電纜的電長(zhǎng)度米，“ F單位為MHz，那么此電纜屬常規(guī)正?，F(xiàn)象，主要反射來(lái)自兩端連 接器處的反射；假設(shè)低端就不好，甚至低頻差高頻好，或起伏數(shù)少，那么電纜本身質(zhì)量不好。3 回?fù)p測(cè)試曲線中某一頻點(diǎn)回?fù)p明顯低于左右頻點(diǎn)呈一諧振峰狀，此時(shí)出現(xiàn)了電纜諧振現(xiàn)象。只要不在使用頻率內(nèi)可以不去管它， 這是電纜制造中周期性的偏差引起的周期性反射 在某一頻點(diǎn)下疊加的結(jié)果，我們只能先避開(kāi)它。這種現(xiàn)象在1998 年我們買的 SYV-50-3 電纜中屢次碰到，回?fù)p只有 10 - 14dB，粗的電纜倒不常見(jiàn)此情況，用戶只有自己保護(hù)自己， 選擇質(zhì)量好的才買。4 在測(cè)回?fù)p中出現(xiàn)

12、超差現(xiàn)象時(shí)，可按下面提到時(shí)域故障定位檢查加以確診，以便采取相 應(yīng)措施。二.測(cè)電纜插損也稱測(cè)衰減1 替代法在使用要求頻段下，用插損檔通過(guò)兩個(gè) 10dB 衰減器用雙陽(yáng)校直通，校后用電纜代替雙 陽(yáng)接入兩衰減器之間即得插損曲線，此法為最常用的方法。2回?fù)p法測(cè)插損在儀器經(jīng)過(guò)開(kāi)短路校正后，接上待測(cè)電纜，測(cè)末端開(kāi)路時(shí)的回?fù)p，回?fù)p除2即得插損，此法的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)出現(xiàn)插損為正的矛盾， 特別適合于已架設(shè)好的長(zhǎng)的粗饋管首尾相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。3非正常情況檢測(cè)電纜時(shí)最好用全頻段測(cè)試， 插損由小到大應(yīng)是一單調(diào)平滑曲線， 并且插損在標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定以內(nèi)， 小有起伏也不要緊， 那是反射疊加引起的。 但假設(shè)有某一頻點(diǎn)附近顯著高于左右頻

13、點(diǎn) 插損增大呈一下陷曲線狀， 說(shuō)明此電纜有問(wèn)題。多數(shù)是連接器外皮壓接不良所造成，返 工后重測(cè)。少數(shù)是電纜本身形成的，那么此電纜只能隔離待查，停止使用。連接器外皮顯著接觸不良，可用下面提到的電纜屏蔽性能檢查方法加以確診。 三同時(shí)測(cè)插損與回?fù)p 可按說(shuō)明書(shū) 4.7 節(jié)進(jìn)行雙參量測(cè)量。 雙參量測(cè)量精度不如單參量高，假設(shè)無(wú)必要，以采用單參量為宜。四同軸電纜電長(zhǎng)度的測(cè)量1引言 在射頻范圍內(nèi)，經(jīng)常采用同軸電纜對(duì)各個(gè)功能塊、器件或振子單元進(jìn)行連接即饋電 ，除 了要求插損小、 匹配好之外，常常還對(duì)引入的相移提出要求。 一般只要求相對(duì)相移，譬如同 相天線陣或功率組合單位等。 它們要求每根電纜一樣長(zhǎng)， 而收發(fā)開(kāi)關(guān)或

14、阻抗變換場(chǎng)合那么會(huì)提 出長(zhǎng)度為入/4的要求，而U形環(huán)平衡器又會(huì)提出長(zhǎng)度為 入/2的要求，這就出現(xiàn)了如何測(cè)電 纜電長(zhǎng)度的問(wèn)題。在不加支持片的同軸線段中，同軸線段的機(jī)械長(zhǎng)度或幾何長(zhǎng)度與電長(zhǎng)度是一致的， 在有支持片或充填介質(zhì)的情況下兩者是不同的， 機(jī)械長(zhǎng)度與電長(zhǎng)度之比為波速比 也有稱縮 波系數(shù)， 或縮短系數(shù)，一般在 0.66到 1之間， 電長(zhǎng)度顯得長(zhǎng)些， 而實(shí)際機(jī)械長(zhǎng)度顯得短些。 實(shí)際上要求的是電長(zhǎng)度，矢網(wǎng)正好能測(cè)電長(zhǎng)度。2測(cè)反射相位定電纜電長(zhǎng)度 當(dāng)電纜末端開(kāi)路時(shí)，在其輸入端測(cè)其反射的相位是容易的，由于反射很強(qiáng)測(cè)試精度也較高。 當(dāng)然末端短路也是可行的， 但不如開(kāi)路時(shí)修剪長(zhǎng)度來(lái)得方便， 因此常在末端開(kāi)

15、路的情況下進(jìn) 行測(cè)試。i、入/傀纜的獲得儀器設(shè)定在要求的使用頻率下點(diǎn)頻工作，在測(cè)回?fù)p狀態(tài)下校開(kāi)路與短路。接上待測(cè)電纜末端開(kāi)路，假設(shè)電纜正好為 入/4寸，相位讀數(shù)應(yīng)在 1800附近。假設(shè)180那么說(shuō)明電纜偏長(zhǎng)，反之那么偏短。此法也適于測(cè) 入/4奇數(shù)倍的電纜，致于是 3入A還是入/4點(diǎn)頻下是分不清的。ii、入/2電纜的獲得同前即在點(diǎn)頻測(cè)回?fù)p狀態(tài)下校開(kāi)路與短路。接上待測(cè)電纜末端開(kāi)路，假設(shè)正好為 入/2那么測(cè)試相位值應(yīng)在 00附近，假設(shè) 在00以 上第一象限 ，那么電纜偏短，假設(shè)在 3600以下第四象限 ，那么偏長(zhǎng)。此法也適于 入/整倍數(shù)的電纜，至于是入還是入/2在點(diǎn)頻下是分不清的。iii、與參考電纜

16、比相對(duì)長(zhǎng)度同前即在點(diǎn)頻測(cè)回?fù)p狀態(tài)下，校開(kāi)路與短路。接上參考電纜也稱標(biāo)準(zhǔn)電纜，記下相位讀數(shù)0。接上待測(cè)電纜，假設(shè)讀數(shù) 二那么說(shuō)明兩電纜等長(zhǎng)， 不等那么相差為 -0，注意儀器相位 為領(lǐng)先值，讀數(shù)越大越領(lǐng)先， 大于 0 那么偏短，反之那么偏長(zhǎng)。iv、幾點(diǎn)說(shuō)明i、ii兩種，由于是在 入/有入/2寺殊情況下進(jìn)行的，與電纜特性阻抗無(wú)關(guān)，而第i種測(cè)試 精度與特性阻抗有關(guān)，只有相同特性阻抗的電纜比擬才有意義，否那么出錯(cuò)。在測(cè)試中有寸會(huì)搞不清是長(zhǎng)了還是短了，可以在末端或始端加一小段電纜如保護(hù)接頭 試試， 假設(shè)更離開(kāi)理論值說(shuō)明電纜長(zhǎng)了，假設(shè)更靠近理論值那么說(shuō)明電纜短了。還有一種方法，是 用三個(gè)頻率，即f0

17、77;A,f掃頻測(cè)試，假設(shè)高頻點(diǎn)接近理論值那么電纜短了，假設(shè)低頻點(diǎn)接近理論值 那么電纜長(zhǎng)了。由于反射法電波在電纜上走了兩次一個(gè)來(lái)回，所以讀數(shù)與誤差皆要除以 2。3測(cè)傳輸相移定電纜長(zhǎng)度在行波狀態(tài)下，電纜引入的相移即其電長(zhǎng)度，這種作法一般更符合實(shí)際使用情況，但由于要求兩端皆接上高頻連接器， 因此一般只適于驗(yàn)收， 而不適于調(diào)整。下面介紹一下比擬兩根電 纜的相對(duì)相移。在測(cè)插損狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)連接電纜與兩個(gè)10dB衰減器對(duì)接后校直通。在兩個(gè)衰減器之間串入?yún)⒖紭?biāo)準(zhǔn)電纜，記下相位測(cè)試值00。換接待測(cè)電纜，假設(shè)測(cè)試值亦為0那么兩者等長(zhǎng)，假設(shè)測(cè)試值為 ，-00為正那么短了，反之那么長(zhǎng)了。搞不清時(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)上面幾點(diǎn)說(shuō)明

18、中的第二點(diǎn)。4時(shí)域故障定位法測(cè)電纜電長(zhǎng)度同軸電纜末端開(kāi)路或短路測(cè)出的故障位置即電纜電長(zhǎng)度，此法可測(cè)電纜絕對(duì)電長(zhǎng)度。按測(cè)回?fù)p法連接，并選時(shí)域狀態(tài)。估計(jì)電纜電長(zhǎng)度，將距離檔選到適宜距離，以防止模糊距離。按菜單鍵取出機(jī)內(nèi)掃頻方案后，進(jìn)行開(kāi)路與短路校正。接上待測(cè)電纜，進(jìn)行測(cè)試，畫(huà)面出現(xiàn)一峰點(diǎn)。將光標(biāo)移到峰點(diǎn)附近后按菜單鍵 ， 光標(biāo)在?放大?下閃動(dòng) ， 再按執(zhí)行鍵畫(huà)面將展開(kāi)四倍 后重畫(huà)一次 ，并在方格下面顯出dmax=< 2等數(shù)值，此值即電纜電長(zhǎng)度。五同軸電纜的時(shí)域故障定位檢查1 同軸電纜的三段反射同軸電纜可說(shuō)是射頻設(shè)備中少不了的一種連接件，短者幾厘米，長(zhǎng)者幾百米，它并不是一種很起眼的東西，但對(duì)系

19、統(tǒng)性能確是至關(guān)緊要的一環(huán)。對(duì)同軸線可以提出多方面的要求， 現(xiàn)在我們只看看對(duì)它的駐波比要求。通常要求同軸電纜的駐波比w 1.1,即使在V頻段這個(gè)要求也不低， 在更高頻段那就更難了。 對(duì)于電視臺(tái)發(fā)射天饋系統(tǒng)，其系統(tǒng)的駐波比就要求為1.1，那分配給饋線的指標(biāo)就更不好提了。一根同軸線 電纜或饋管 從其輸入端測(cè)出的駐波比是由三段反射的矢量疊加造成的。一段是遠(yuǎn)端反射，它包括了負(fù)載的反射以及電纜輸出連接器處的反射。如果負(fù)載是無(wú)反射的標(biāo)阻，那么遠(yuǎn)端反射即指輸出連接器處的反射，另一段是輸入連接器 包括轉(zhuǎn)接器處的反射叫近端反射。還有中間這一段由電纜本身制造公差引起的分布反射，使用者對(duì)這段反射是無(wú)能為力的，只是把問(wèn)

20、題搞清楚而已，以便于采取相應(yīng)的措施。如何分清這三段反射呢？2時(shí)域分布反射的獲得為分清一根電纜的三段反射，通常用時(shí)域反射計(jì)，它是一種能發(fā)射很窄脈沖ns級(jí)后看其反射波形的儀器，雖然它很有權(quán)威性，但確有三點(diǎn)缺乏：第一點(diǎn)是有死區(qū)或盲區(qū)。對(duì)近端反射無(wú)能為力，因?yàn)樵诎l(fā)射脈沖寬度內(nèi)的反射一般是被發(fā)射脈沖淹沒(méi)了。第二點(diǎn)是它對(duì)波導(dǎo)系統(tǒng)無(wú)能為力。第三點(diǎn)由于發(fā)的是窄脈沖， 所占頻段極寬，待測(cè)件的測(cè)試頻段不能控制。 如本來(lái)電纜只用于 400兆赫附近，而它測(cè)的卻是幾十赫到千兆赫內(nèi)全頻段的性能，這并不適合于一般使用者的要求， 它只是一種電纜生產(chǎn)廠的一種專用的貴重設(shè)備。看來(lái)這種儀器早晚是要被淘汰的，它的性能不如測(cè)頻域反算時(shí)

21、域的方法來(lái)得靈活，而且還多花錢作為驗(yàn)收， 頻域儀器是必備的，假設(shè)它有時(shí)域功能就不用再買時(shí)域反射計(jì)了。現(xiàn)在可用網(wǎng)絡(luò)分析儀上的時(shí)域故障定位功能軟件來(lái)完成時(shí)域反射的測(cè)試。它的作法是在頻域中測(cè)出多個(gè)有關(guān)頻率的反射系數(shù)，然后經(jīng)過(guò)運(yùn)算來(lái)得到時(shí)域畫(huà)面。縱坐標(biāo)為反射系數(shù)幅度值,橫坐標(biāo)為距離或時(shí)間。 不單分清了三段反射而且看出了同軸電纜上的分布反射，從而可以檢查電纜制造的工藝水平或質(zhì)量水平。普及型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀PNA上帶有時(shí)域功能，它能根據(jù)電纜使用頻段來(lái)設(shè)定掃頻起止頻率，以便得到符合實(shí)際需要的時(shí)域檢查。PNA的時(shí)域最高分辨力為6cm，隨著探測(cè)長(zhǎng)度加長(zhǎng)而降低。下面的例子都是用PNA測(cè)的，曲線都是機(jī)內(nèi)所附的微打印機(jī)

22、打的。對(duì)一般使用者以及專業(yè)電纜生產(chǎn)廠都有參考意義。3. 幾個(gè)彌納畔故陳定位魏試驗(yàn)儀用三段短電輟兩鋰翊喘起來(lái)未端S陰負(fù)載 來(lái)酬一段有故障觸纜可期呈的看見(jiàn)碑的峰.圖 21孤燉纜的電長(zhǎng)度彼電細(xì)端開(kāi)路瞬路耳冋狽也長(zhǎng)摩，圖為 T艮光叭的SFF-WJ的測(cè)試數(shù)據(jù)，其電股幼猶知 波遜喲0.7,縮短系鮒14, *>圖電纜的三段反I就*這型的？SJS澈據(jù)，通5端連接器處的反 自惜為d舊TSgfi并不對(duì)稱釘而皺的分布反M為 0.005.50-3的電績(jī)，市售J5連援器的反«肉為0 040.1,我ff設(shè)計(jì)的JL川約WMKB有所改良圏2-i+J幾種電纜本身的分布反I寸*這是羯門(mén)手上反射最幻曲電絨，據(jù)說(shuō)S進(jìn)

23、的，SFF-507遞射而言,這于仰解纜，可瞬吏些am叩c咿叩I *單I.j03m100'.唄存4右函蕊圖 24-an5i圖25005.圖2鼻選了三種典型曲踐，所測(cè)鬼纜樣本長(zhǎng)約1.血 用33230MHs JFOMHzO!案狽弒假 如用窄糊庶，反I寸會(huì)増大而起伏數(shù)會(huì)減卜。卍雄絨怖例子心圖2.7圖23選了三種典型站，所鋼燉纜庫(kù)本長(zhǎng)豹1.5m,用3M230MHd 23F=40MHz扌玉炳案狽職假 如用濟(jì)5!城，反«繪増A趣腹就卜'4絨的例子描圖 2.7圖 2.8*上面:翻段純?nèi)忻组L(zhǎng)的電卿J兩個(gè)例？，測(cè)瀕段為240-400MHZ, JF=2MHs做淞段KD-12 是不合搭的典型

24、，與迥皿7相比差S&to匕儀從以上測(cè)試結(jié)果可以得到如下初步結(jié)論。相同品種的同軸電纜，粗的分布反射比細(xì)的分布反射小。分清三段反射能幫你找出故障或指標(biāo)差的原因，明確改良方向。根據(jù)目前掌握的實(shí)際情況，插頭的反射不宜大于0.03 ，電纜的分布反射不宜大于 0.01，電視用時(shí)要求還要高一些。故障定位功能是很有用的， 按使用頻段設(shè)定掃頻頻段也是有效的，寬帶反射小而起伏多,窄帶的反射大而起伏少不容易漏掉故障。六特性阻抗的檢測(cè)1問(wèn)題的提出這里舉個(gè)例子，某廠加工了一批 SFF-50-1.5 的帶 SMA 插頭的電纜，做了五根樣品長(zhǎng)約 120mm，都是合格的。后來(lái)做了幾十根長(zhǎng)約 240mm的卻全部臨界，在

25、430MHz附近p為1.15。 用時(shí)域看反射在兩端插頭處約0.07,為此加測(cè)了 Z0,發(fā)現(xiàn)為47Q。后來(lái)?yè)Q了 Z0為49.8的電纜，p只有1.04。原來(lái)做短的合格是因?yàn)閯偤梅瓷湎嘞L(zhǎng)的長(zhǎng)度不適宜造成反射疊加，在窄帶雖可用湊長(zhǎng)度解決問(wèn)題,但最好還是采用好的電纜為宜。當(dāng)時(shí)域檢測(cè)發(fā)現(xiàn)兩端連接器處反射較大時(shí)譬如 >0.04,除了裝配質(zhì)量外,還有插頭本 身設(shè)計(jì)問(wèn)題,一般市售連接器是不適于用到 3GHz 的。假設(shè)連接器是仔細(xì)設(shè)計(jì),考慮了支持 片的影響的, 那么還有一個(gè)因素那就是電纜的特性阻抗可能不對(duì), 此時(shí)就應(yīng)測(cè)測(cè)電纜特性阻 抗。2作法樣本與掃頻方案 對(duì)于已裝好連接器的跳線, 長(zhǎng)度已定, 只能由

26、長(zhǎng)度定掃頻方案而對(duì) 于電纜原材料,那么可以按要求頻率確定下料長(zhǎng)度。此時(shí)待測(cè)電纜一頭裝連接器即可。樣本長(zhǎng)度與掃頻方案是相互有關(guān)的,可以點(diǎn)頻測(cè)也可以掃頻測(cè),取值要取相位靠近2700時(shí)的電抗值，此時(shí)電長(zhǎng)度為 入/ 8、電抗值在土 j50 Q附近，如4060 Q之間，否那么不易 得到可信數(shù)據(jù)。測(cè)試頻率宜低些,以減少連接器,以及末端開(kāi)短路的差異造成的誤差。以SFF-50的電纜為例，取樣本長(zhǎng) 500mm，其電長(zhǎng)度即為 700mm 乘1.4波速比，掃頻方 案可選4656 MHz , F=2MHz即可。儀器在測(cè)回?fù)p狀態(tài)下，電橋輸入端與輸出端各串一只 10dB 衰減器。校過(guò)開(kāi)短路后， 接上待測(cè)電纜。記下待測(cè)電纜

27、在末端開(kāi)路與短路時(shí)的輸入電抗值不管電阻值，兩者相乘后開(kāi)方即得特性阻抗值。一般測(cè)試只選一點(diǎn)最靠近 2700的點(diǎn)即50 Q 進(jìn)行計(jì)算即可，要求高時(shí)，可在50± 10 Q范圍內(nèi)選5點(diǎn)進(jìn)行平均，這5點(diǎn)之間起伏不應(yīng)大于 0.5Q，否那么電纜質(zhì)量不好。電纜兩端測(cè)出的特性阻抗有可能是不相同的,說(shuō)明該電纜一頭特性阻抗高,一頭低。要求高時(shí)，應(yīng)對(duì)樣本進(jìn)行掉頭測(cè)試，兩端測(cè)出的特性阻抗不應(yīng)相差0.5Q .注意：1 :雖然所有入/ 8奇數(shù)倍的頻點(diǎn)皆能進(jìn)行測(cè)試，但只測(cè)了前面入/ 8，后面入/4及其倍數(shù)都是不參與的；它只提供了0點(diǎn)與R點(diǎn)，這兩點(diǎn)只與長(zhǎng)度有關(guān)，而與Z0無(wú)關(guān)。2:測(cè)75Q電纜時(shí)，請(qǐng)用75Q電橋，測(cè)試數(shù)

28、據(jù)請(qǐng)乘 1.5倍。3:有人采用測(cè)數(shù)百米長(zhǎng)電纜的輸入阻抗來(lái)代替測(cè)Z0 ,這并非標(biāo)準(zhǔn)方法，實(shí)際上是對(duì)電纜提出了超標(biāo)準(zhǔn)的要求。除非電纜非常好,否那么不易通過(guò)。七電纜屏蔽度檢測(cè)也稱漏泄檢測(cè),也有稱防衛(wèi)度檢測(cè),作法同陣面幅相檢測(cè)。采用全頻段掃頻方案,測(cè)插損,用一根好的短電纜校直通；在輸出端接上待測(cè)電纜,其末端接上陰負(fù)載或雙陰加陽(yáng)負(fù)載； 將一個(gè)拾取環(huán)見(jiàn)幅相檢測(cè) ,通過(guò)一段電纜接到輸入端,當(dāng)環(huán)遠(yuǎn)離待測(cè)電纜時(shí)讀數(shù) 應(yīng)?70dB;將環(huán)靠在電纜上滑動(dòng),假設(shè)讀數(shù)仍在 70dB 以上那么電纜性能優(yōu)秀,假設(shè)讀數(shù)在 60dB 左右 屬良好,假設(shè)讀數(shù)在 40-50dB 就不太好, 但勉強(qiáng)能用, 假設(shè)讀數(shù)在 20-30dB

29、那么肯定有了故障, 一般出現(xiàn)在連接器處，必須重裝，壓緊后再測(cè)，連接器處不宜低于50dB;連接器接地不良時(shí)，其時(shí)域波形表現(xiàn)為拖尾巴波形，而不是一個(gè)單純的脈沖波形； 以上講的是帶插頭的電纜常稱跳線的檢測(cè)方法，只是一種查毛病的方法，并不作為驗(yàn)收 的依據(jù)。22 PNA用于測(cè)量75 Q系統(tǒng)的補(bǔ)充說(shuō)明PNA本身是50 Q系統(tǒng)測(cè)量?jī)x器，在有 75Q配套件的情況下，可在 30-1000MHZ頻段內(nèi)對(duì) 75Q系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。1 測(cè)回?fù)p 主要是改用75Q電橋，該電橋輸入輸出端口仍為 50Q，故仍然可用原配電纜接上，而電橋測(cè)試端口為 75Q ,即能按原說(shuō)明書(shū)所述方法對(duì)75Q系統(tǒng)的反射特性進(jìn)行測(cè)試。測(cè)阻抗或相位或者所測(cè)

30、駐波較大時(shí)，請(qǐng)用75Q短路器加校短路。對(duì)電橋定向性有疑心時(shí)，可用75Q負(fù)載驗(yàn)證，也可采用校零措施。改用75Q電橋測(cè)試75Q系統(tǒng)時(shí)所有駐波、回?fù)p、相移值都是對(duì)的，但阻抗值請(qǐng)注意還要 乘1.5才對(duì)。2 測(cè)插損 在儀器輸出輸入端各接一根 50 Q電纜，在電纜另一端各接一只 50K/75 Q轉(zhuǎn)換, 并用75 Q雙陰將它們對(duì)接起來(lái)校直通，然后取出雙陰串入待測(cè)件即可測(cè)出其插損與相移。示意圖如下：3測(cè)增益 接法與測(cè)插損相似，但應(yīng)加 30dB衰減器后校直通，衰減器可以是50Q的，也可以是75Q的，各自串入其相應(yīng)位置，其作法與原說(shuō)明書(shū)相同。4時(shí)域故障定位除改用75 Q電橋外其他與說(shuō)明書(shū)全同，校短路請(qǐng)注意要用細(xì)芯

31、子的75Q短路器。使用時(shí)應(yīng)小心不要插錯(cuò),粗的插入細(xì)的會(huì)注意：由于75Q與50 Q兩者內(nèi)導(dǎo)體差異較大, 損壞器件，細(xì)的插入粗的那么接觸不良甚至不通。5. 75 Q配套件清單1茹。電橋1只5JK轉(zhuǎn)換2只儀275 a負(fù)載1只6作Q雙陰1貝43曲短路器1只775Q5KPB1只心4悶Q保護(hù)接頭1只卩2.3多對(duì)雙絞線電纜的測(cè)試在電腦網(wǎng)絡(luò)連線中，用到了多對(duì)雙絞線電纜， 而且提出了技術(shù)要求，如何用常規(guī)單端 線一地制，如同軸線儀器進(jìn)行測(cè)試呢？一. 技術(shù)要求：有關(guān)單位對(duì)于5類線四對(duì)雙絞線的技術(shù)要求見(jiàn)下表每對(duì)繞成雙絞線的線又有多股與單股之分。相當(dāng)線號(hào)為24AWG 26AWG 。EJAm托墾傳輸要求I 頻餐特曲?；仃?/p>

32、近端竄擾心衰框MHz*1迪心dB*'碾，單畛100+152W伽2.4歸100±152力477.沖6.510土15 戶23求44<93亦10吐1并23衛(wèi)42卩11,1詠25心100±1522衛(wèi)4212510.431.25-100士1知21P14211.7必知100S15*1俗珈204*17P100100±15珈2如22車注：在執(zhí)行5類線標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收時(shí)，有的用戶要求按輸入阻抗為100± 15Q來(lái)驗(yàn)收，其理由為既然有特性阻抗為100± 15Q的要求，而現(xiàn)在線很長(zhǎng)300m,因此只測(cè)其輸入阻抗來(lái)代替 前兩項(xiàng)要求。對(duì)于理想的均勻線， 這個(gè)要求還勉

33、強(qiáng)說(shuō)得過(guò)去，問(wèn)題是線既不理想也不均勻，這個(gè)要求就超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，否那么就沒(méi)有必要定第二欄的要求。對(duì)于100MHz，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定回?fù)p為16dB ,假設(shè)按輸入阻抗要求那么為 23dB，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)7dB ;因此把特性阻抗驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)改成按輸入阻抗 驗(yàn)收，是不符合標(biāo)準(zhǔn)的作法。另外有的儀器有|Z|坐標(biāo)，這是一種電路參數(shù)而不是傳輸線參數(shù)， 用|Z|< 100土 15Q來(lái)要求傳輸線的輸入阻抗，是會(huì)鬧笑話的。比方Zin =j100 Q ,是完全符合|Z|w 100 ± 15Q要求的，而對(duì)于傳輸線而言卻是全反射，根本不能用。二. 測(cè)試方法這兒只討論用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)試雙絞線，不涉及市售電腦線專用測(cè)試設(shè)備

34、。1 直接用單端儀器測(cè)試這是一種原那么性的錯(cuò)誤，因?yàn)槠胶馐艿狡茐模a(chǎn)生了共模電流，將導(dǎo)致衰減加大、竄擾嚴(yán)重。但有的地方仍然是這樣作的，不妨試一試。2 .采用PNA100 Q差分套件。3 將單端儀器測(cè)試口通過(guò)復(fù)用開(kāi)關(guān)擴(kuò)為八個(gè)，采用混合模式散射參量進(jìn)行計(jì)算與校準(zhǔn)，這是ATN公司的方法。下面將只采用 1、2兩種方法進(jìn)行測(cè)試，是用PNA3628進(jìn)行的，其頻率范圍為：1KHz120MHz。測(cè)試樣本是一段 22.5米的商品電纜。三. 測(cè)試結(jié)果1 .特性阻抗Z0測(cè)試測(cè)其末端開(kāi)、短路時(shí)的輸入電抗，相乘開(kāi)方后即得。測(cè)試頻率MHz110單端電橋測(cè) Q97 114103.6 107.7差分電橋測(cè) Q10811310

35、3108雖然Z0 一般不是頻率的函數(shù)，但仍測(cè)了三個(gè)頻點(diǎn)，測(cè)時(shí)線長(zhǎng)最好用測(cè)試頻率的入/8,62.5100106103108每個(gè)頻率下有四個(gè)數(shù)據(jù)四對(duì)線，兩法測(cè)試結(jié)果差異不大，看來(lái)都可以用。z SOS-圖中上面T融繞為要求眞與用差分 轉(zhuǎn)換頭測(cè)的艮吻合但很臨畀用單端?圍愎著超標(biāo)下面的射8,S2Z圖中虛線為要求值用差分轉(zhuǎn)換頭測(cè)的完 全符合宴面詛很辭下面的的甲單腳！J 的那么嚴(yán)重超標(biāo)，數(shù)據(jù)不合理上面的揺4.門(mén)圖 2.1測(cè)試頻率MHz11016202531.2562.5102242&823,42721162716,仏dE24.52724.42623.819.421.315.8"表中為Z3對(duì)

36、線中的最差值，蜩!最差的緞傾法中并不V回可題認(rèn)乎不算大四. PNA100 Q差分套件1. 差分轉(zhuǎn)換頭2差分電橋它是一個(gè)由三個(gè) 100Q無(wú)感電阻，與接在測(cè)試口上的待測(cè)電阻，組成的一個(gè)平衡電橋惠士頓電橋。由信號(hào)源來(lái)的單端信號(hào)，通過(guò)平衡器變成差分信號(hào)后，接到電橋的對(duì)角線兩端。另一個(gè)對(duì)角線兩端，再通過(guò)另一平衡器將誤差信號(hào)變成單端信號(hào)后，送到儀器的接收輸入端。即可直接得測(cè)得100Q雙線系統(tǒng)的回?fù)p或駐波比，也可測(cè)試輸入阻抗；但數(shù)值要乘2,因?yàn)閮x器為50Q系統(tǒng)。五. 結(jié)束語(yǔ)直接用常規(guī)單端矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)特性阻抗是可行的，測(cè)回?fù)p的誤差那么大了些，但似乎尚能勉強(qiáng)使用，測(cè)衰減那么顯著偏大，測(cè)竄擾那么嚴(yán)重失實(shí)。采用

37、PNA100 Q差分套件后，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀既可勝任各種雙絞線的測(cè)試，也可進(jìn)行時(shí)域故 障定位測(cè)試。2.4 微帶線的測(cè)試一微帶線Z0的測(cè)試待測(cè)微帶線的樣本為一長(zhǎng)度?6cm的一塊微帶線，按前述測(cè) Z0方法，測(cè)此線在末端開(kāi)路與短路時(shí)的輸入電抗值不管電阻值，兩者相乘后開(kāi)方即得特性阻抗Z0值。二.微帶接頭的測(cè)試在一塊50 Q微帶線的樣本為一長(zhǎng)度?6cm的微帶線兩端裝上連接器，對(duì)此線進(jìn)行時(shí)域故障檢查，調(diào)節(jié)兩端連接器與微帶線的過(guò)渡尺寸，使得兩端的時(shí)域反射w0.03 (越小越好)，樣本適當(dāng)長(zhǎng)些以便分清兩端分別對(duì)待。時(shí)域測(cè)試與頻域測(cè)試互相對(duì)照，有利于對(duì)被測(cè)線作出更合理的裁決，到頻域后可按菜單鍵再選?時(shí)域?返回。三

38、雙面復(fù)銅板介電常數(shù)的測(cè)試1.低頻測(cè)電容法i、公式推導(dǎo)：由物理書(shū)可知 C=A & 0 / t, & 0=8.8552 X 10-12 法/米=8.8552 X 10-12F/m 假設(shè) A=10 X 10mm2 , t=1，貝U C=0.8855P，即1平方公分的兩個(gè)板間距為 1mm時(shí)的電容約0.9P, 而1mm見(jiàn)方的面積兩板間距為 1mm即1mm電容=0.008855P，有介質(zhì)后 C= & rC&r=112.9XCXt/A(2.1)ii、作法：用一只能分辨 1P電容的三用表進(jìn)行測(cè)試，如一塊 62X 73mm2的復(fù)銅板，測(cè)得C 為 114P,而 t 扣除銅箔厚度后為

39、 0.96，那么 & r=112.9 X 114X 0.96/ (62X 73) =2.672- 81號(hào)谿i、公式推導(dǎo)；對(duì)于長(zhǎng)令寬h高h(yuǎn)的距形腔H諧磁長(zhǎng)'入:-F2(222J(機(jī)f+(并$+ f必)"對(duì)于復(fù)銅板？ h不大,故P=0為荀單起見(jiàn)取m=n=K那么 = 2a +(23)二假設(shè)日取刃，那么y嚴(yán)iu樣本霜昨50X50的方板，四邊用銅皮焊住，注意不得有漏鴨也上O2曠中5耦合孔耦iiK楓賦海fe設(shè)封玉防案后，作直通校正，然后1輛入輸出朋4852兩申礙加的電細(xì)寸1 Q褲合W甌 押辭廁率如瀬H知阪血那么"右辺O O O4夠端E無(wú)愍寸切Sffi焊接，緊孵冋E 21

40、42.5 PNA用于測(cè)波導(dǎo)系統(tǒng)PNA常用于測(cè)同軸線系統(tǒng)，？測(cè)波導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)針對(duì)手頭器件情況進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)。 一測(cè)波導(dǎo)器件的插損與相移只要有兩個(gè)同斂皮眾艮阿搜肆司無(wú)撇as礪法適亍按菜單鍵，設(shè)定掃頻方案并按執(zhí)行鍵選定之。將兩只同軸變波導(dǎo)eg經(jīng)兩只波導(dǎo)隔離器對(duì)接起來(lái)，入左端接到儀器輸出端，出右端接到儀器輸入 A 或B端，校直通。插損量程有四檔,可按觀鍵來(lái)選擇,最小一檔為0-2.5dB,最大可測(cè)80dB。測(cè)移相器 相移與插損時(shí)，可按菜單鍵，選?相損?檔，畫(huà)面將隨 J鍵反復(fù)出現(xiàn)四種坐標(biāo)： ?1 .相位量程為 ±80° 每格72°,插損量程為+1-4dB。?2 插損仍為+1-

41、4dB，相位在光標(biāo)點(diǎn)的附近平移展開(kāi)每格 5。3 .相位按±180 ° 每格72 °，插損量程改為+5-20dB。4 插損仍按+5-20dB，相位在光標(biāo)點(diǎn)的附近平移展開(kāi)每格5°。一.用同軸反射電橋測(cè)波導(dǎo)器件或系統(tǒng)的反射特性1.常規(guī)掃頻測(cè)試如圖2.16將反射電橋RB接到同軸變波導(dǎo)上，并用一塊短路板將波導(dǎo)口短路封上后，按執(zhí)行鍵進(jìn)行校：開(kāi)路工程。假設(shè)同軸變波導(dǎo)的失配很小時(shí)，可直接連上待測(cè)件進(jìn)行測(cè)試。圖誠(chéng)拆下短路板，接上綁烯件艮冋進(jìn)師!K此0擷賦值中將包舘軸惑導(dǎo)的反I描竝懺口雯求不贏 這樣1故是可行的圖2E由于波導(dǎo)口開(kāi)路并非全反射，因此波導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)試中一般只好用校短

42、路來(lái)代替校開(kāi)路，這樣作對(duì)測(cè)駐波比回?fù)p無(wú)妨 ，閃點(diǎn)參數(shù)所顯駐波比回?fù)p數(shù)字有效。用短路代開(kāi)路后相位差了180。，因此再用阻抗圓圖來(lái)看時(shí)，就成了導(dǎo)納圓圖。此時(shí)用圓圖只宜用來(lái)看相位與看曲線集中情況及趨勢(shì)等，而閃點(diǎn)參數(shù)所顯相位數(shù)值需改正負(fù)號(hào)即差± 180 ° ，R與X是不太好用的一定要用的話，可將R+jX用50 Q除后取倒數(shù)，即得歸一后的相對(duì)導(dǎo)納g +jb 。用矢量便于對(duì)器件進(jìn)行匹配。2. 點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法A .入/4法在上面提到的測(cè)試方法中，由于同軸變波導(dǎo)的失配不知道，必然帶來(lái)誤差，這種誤差在點(diǎn)頻上可用入/4法別離。對(duì)于波導(dǎo)系統(tǒng)那么用入g/4 。以點(diǎn)頻2450MHz為例，對(duì)于 BJ-

43、26 ,入g=173.36,準(zhǔn)備一段長(zhǎng)度為 入g/4=43.34 ± 0.1的 短波導(dǎo)即可。做法如下：搜測(cè)a損越，電痂弒通述鄧se到同斂s導(dǎo)晌佛d，在惑導(dǎo)口接上“4短波 爭(zhēng)再在以4短波導(dǎo)榊接上短路板在儀器澹共點(diǎn)頻、狽問(wèn)損的情況下；搜執(zhí)行鍵，曲瞪椀 開(kāi)路工程.貝圖去丄乳卩匸士口t2ZZ|賺瞞圖21加取W4短波導(dǎo)在同軸磁導(dǎo)口 ±»JL®路板，扌粽勰蹺路頃扌如鍵，iffi? 短路校正.同圖2. l&i A取下短路板與24短波導(dǎo)，在同舷*導(dǎo)口上接曲換載同圖2.17A記下測(cè)娥據(jù)|幾|與帆,|匚冋由回?fù)pFL算出或由打EPt腿 匪寸另項(xiàng)打出.心在同軸變波導(dǎo)口待

44、測(cè)件間 串入幾旳短波爭(zhēng) 記下威打出測(cè)試徹?fù)?jù)I與見(jiàn)下列圖討I cm _人_/& :如1圖21卯圖解法 用直尺與壘角器，在1玷即可由占幾 鼬 J 后軸變液導(dǎo)的反*th J 待圖220矢量圖心測(cè)件的反射。以紙中心為原點(diǎn)，由同一原點(diǎn)、按同一比例在紙上畫(huà)出連接10與ri的端點(diǎn)a與b,找ab連線的中點(diǎn) m,貝U om = ICg , ma = rdut。通過(guò)這種測(cè)試，準(zhǔn)確度大大提高，搞清了問(wèn)題所在，可用低檔設(shè)備作出高檔產(chǎn)品。其實(shí)這 種測(cè)試的另一目的在于，找出一個(gè)好的負(fù)載與一個(gè)好的同軸變波導(dǎo)以便進(jìn)行掃頻測(cè)試。B 單線法單波導(dǎo)法此法實(shí)際上是入/法的一種變通或推廣，假設(shè)手頭有的短波導(dǎo)不是也/4，或者想校

45、更多的頻點(diǎn)的話，不妨試試此法。按測(cè)回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開(kāi)路與短路校正。 還要掃頻測(cè)試，只能在同軸反射電橋上作開(kāi)路與短路校正。反射電橋接到同軸變波導(dǎo)，并在波導(dǎo)口接上待測(cè)件同圖出反射數(shù)據(jù)。在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，接入一短波導(dǎo)電長(zhǎng)度靠近180°,記下ri測(cè)試值或打印出反射數(shù)據(jù)同上，畫(huà)出 10與r的矢量圖，連接 r0與n的端點(diǎn)io與r的矢量圖,這是因?yàn)槎滩▽?dǎo)不是?g/4而且2.17,記下r測(cè)試值或打印約90°或30。到150。之間，不宜。見(jiàn)圖2.19。a與b,找ab連線的中點(diǎn)，過(guò)中點(diǎn)作2 <180 ma = rdut ,ab中垂線，在中垂線上找出一點(diǎn)m,使得/

46、 amb = 2 可由實(shí)際波導(dǎo)長(zhǎng)度算出，時(shí)，m點(diǎn)在矢量三角形內(nèi)，2>180°時(shí)，m點(diǎn)在矢量三角形外。那么om = ICg , 誤差已得到別離。此法雖然能掃頻測(cè)試，但修正還得一點(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)行。參見(jiàn)圖2.21。一般使用時(shí)，帶寬并不寬，即使按也/4法進(jìn)行掃頻測(cè)試，精度也是夠好的。C.雙線法雙波導(dǎo)法假設(shè)有兩段長(zhǎng)度約 ?g/6的短波導(dǎo)，即可采用此法。同B中第一點(diǎn)，按測(cè)回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開(kāi)路與短路校正。這是因?yàn)槎滩?導(dǎo)不是入g/4而且還要掃頻測(cè)試，只能在同軸反射電橋上作開(kāi)路與短路校正。反射電橋接到同軸變波導(dǎo)，并在波導(dǎo)口接上待測(cè)件，記下D測(cè)試值或打印出反射數(shù)據(jù)。接法見(jiàn)圖2.17。

47、在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，接入一短波導(dǎo)電長(zhǎng)度 約60°或30。到90。之間，記下 ri測(cè)試值或打印出反射數(shù)據(jù)。接法見(jiàn)圖2.19。在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，再接入一短波導(dǎo)電長(zhǎng)度約60°,或30°到90°之間，LILLLJdUt1eg*dut圖2. 23，圖 2.22用3R與巔器桓Lt畫(huà)出J心lib那么Qin=rtr,砲=幾 養(yǎng)見(jiàn)圖2.2比7D 調(diào)配反射計(jì)法滑動(dòng)負(fù)載法滑動(dòng)負(fù)載在波導(dǎo)中是很容易實(shí)現(xiàn)的，有了它，雖可以測(cè)三次定一圓見(jiàn)上雙線法解 出reg,但通常多采用調(diào)配反射計(jì)法。這是一種典型的點(diǎn)頻計(jì)量方法。按測(cè)回?fù)p進(jìn)行連接， 在同軸反射電橋上作開(kāi)路與短路校正，

48、再將反射電橋接到同軸變波導(dǎo)上。在同軸變波導(dǎo)口接上一只四螺釘匹配器，后面再接上一只滑動(dòng)負(fù)載。討m T T TT JT1 強(qiáng)負(fù)執(zhí)S2, 24*J反復(fù)調(diào)節(jié)四螺釘匹配器，使得拉動(dòng)滑動(dòng)負(fù)載時(shí)反射系數(shù)的幅值不變即回?fù)p不變或駐波比不變，并不要求為零，此時(shí)即可認(rèn)為反射計(jì)已完成調(diào)配誤差t0 。用調(diào)配后的反射計(jì)測(cè)試出的r值，即可認(rèn)為是真值。3 .提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法介紹計(jì)量方法的目的， 除可以進(jìn)行精密測(cè)試外，還有一個(gè)目的就是要通過(guò)測(cè)試找到一只好的波導(dǎo)負(fù)載駐波比w1.02作標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，與一只好的同軸變波導(dǎo)駐波比w1.1 。假設(shè)有了一只標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，而且接到上述同軸變波導(dǎo)后所測(cè)駐波比w1.13回?fù)p-24dB，那么可以

49、按菜單鍵選校零項(xiàng)并執(zhí)行之，從而使得測(cè)試設(shè)備的精度與校零用的負(fù)載相當(dāng)即測(cè)試系統(tǒng)的剩余駐波比w1.02。但假設(shè)沒(méi)有好的負(fù)載，或者接上負(fù)載后駐波?1.13,那么不能校零，否那么反而出錯(cuò)。最好用入g/4短路波導(dǎo)作開(kāi)路標(biāo)準(zhǔn)，掃頻進(jìn)行開(kāi)路校正。雖然掃頻作開(kāi)路校正只有一 點(diǎn)嚴(yán)格有效，但常規(guī)窄帶應(yīng)用是可行的。三.采用波導(dǎo)定向耦合器測(cè)試1 .常規(guī)掃頻測(cè)試將儀器輸出端經(jīng)同軸變波導(dǎo)接到定向耦合器的主路輸入端，?付路反射輸出接到儀器輸入A或B,在主路輸出口用短路板封上后校開(kāi)路。拆下珂?刪上待M制呵斫5斑做賦倉(cāng)旬襯合器2.點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法采用波導(dǎo)定向耦合器測(cè)試后，也能采用點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法，作法同上 3 .提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度

50、的校零法采用波導(dǎo)定向耦合器測(cè)試后，也能采用提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法， 3、。最好用入g/4短路波導(dǎo)作開(kāi)路標(biāo)準(zhǔn)， 嚴(yán)格有效，但常規(guī)窄帶應(yīng)用是可行的。四采用魔T1.見(jiàn)二、中2、各項(xiàng)。作法同上見(jiàn)二、中 掃頻進(jìn)行開(kāi)路校正；雖然掃頻作開(kāi)路校正只有一點(diǎn)輸入常規(guī)掃頻測(cè)試將儀器輸出通過(guò)同軸變波導(dǎo)接到魔 A或B,將標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)負(fù)載接到魔T的和支路,?將差支路通過(guò)同軸變波導(dǎo)接到儀器T的一路，另一路用短路板封上后校開(kāi)路。拆下短路板接上待測(cè)件即可進(jìn)行駐波比測(cè)試。點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法采用魔T測(cè)試后，也能采用點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法，作法同上見(jiàn)二、中2、各項(xiàng)。提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法3.采用魔T測(cè)試后，也能采用提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法

51、，作法同上見(jiàn)二、中3、。最好用入g/4短路波導(dǎo)作開(kāi)路標(biāo)準(zhǔn)，掃頻進(jìn)行開(kāi)路校正；雖然掃頻作開(kāi)路校正只有一點(diǎn)嚴(yán)格有效，但常規(guī)窄帶應(yīng)用是可行的。§ 3常用器件的測(cè)試3.1電感分立元件一. 標(biāo)稱值的測(cè)試標(biāo)稱值一般用LCR儀器進(jìn)行測(cè)試，也可用 PNA進(jìn)行測(cè)試。1.用PNA3628，按測(cè)回?fù)p連接；2 .掃頻方案設(shè)為 0.1590MHz點(diǎn)頻；3 .在電橋測(cè)試口上校開(kāi)路與短路；4在測(cè)試口插上待測(cè)件即可測(cè)出其R與X值，R用于優(yōu)值Q的計(jì)算，由X即可算出電感L值。X = j 3 L = j2 n fL = jL 卩 H，因此 |X| Q = |L| 卩 H，女口 X 測(cè)試值為-j10 Q 即為 10 卩 H

52、。5 .按0.1590MHz設(shè)置，適于測(cè) 1999卩H ;按1.590MHz設(shè)置，適于測(cè) 0.199卩H，即0.1|X| Q = |L|卩H，讀數(shù)除以10;按0.0160MHz設(shè)置，適于測(cè) 109999卩H，即10|X| Q = |L|卩H,讀數(shù)乘以10;6 也可用列表掃頻方案，同時(shí)使用兩或三個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)試。二射頻下的電感測(cè)試這是一個(gè)值得思考的例子，有位用戶在其150MHz , BP機(jī)主臺(tái)發(fā)射機(jī)中一直采用一種線圈在1/4W電阻上，用漆包線繞 40圈,其目的估計(jì)是用作扼流圈。誰(shuí)知，在PNA上一測(cè)卻為容性。是儀器出了問(wèn)題嗎？為此，對(duì)其進(jìn)行了超頻帶范圍的測(cè)試，結(jié)果整理如下：3O-4OONHZ'

53、;00030. 0HH計(jì)0400.,00030* 0MH旅®040(?,OMHi+r 線圈恥 圏3同©0030- OMH裁ei400. OlflHz+J00030*對(duì)®1400. OMHe-'線圈曲E亂4+線圈A的阻抗軌跡為一個(gè)大圓，局部有 3個(gè)小圓。線圈B 空心者呈現(xiàn)4個(gè)偏心圓。下面給一組參考數(shù)據(jù)，用 0.35漆包線在5桿上 平繞假設(shè)干圈脫下來(lái)即成為一個(gè)線圈, 對(duì)于這種線圈其第一諧振點(diǎn)f01大致可用下表查出范圍。fei MHz 21037Q5P0上列®據(jù)可用下式擬令血齊2D00/1?於383021490諧振時(shí)呈電阻性即 =0,用相位來(lái)定諧振點(diǎn)明

54、確一些，比用R好。第一個(gè)諧振點(diǎn)為并聯(lián)諧 振形式，低于第一個(gè)諧振點(diǎn)的頻率呈電感性，高于第一個(gè)諧振點(diǎn)的頻率呈容性。這里并不試圖解決線圈估值與設(shè)計(jì)問(wèn)題，而是通過(guò)實(shí)例說(shuō)明：不能簡(jiǎn)單地將高頻結(jié)構(gòu)用到甚高頻，更不談?dòng)玫匠哳l。這兒主要想說(shuō)明器件或零件用在什么頻率，就應(yīng)該在什么頻率下進(jìn)行測(cè)試。對(duì)射頻工作者來(lái)說(shuō)，手頭沒(méi)有矢網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試，不僅僅是不方便，有時(shí)還會(huì)作出錯(cuò) 誤的選擇。3.2電容分立元件一. 標(biāo)稱值的測(cè)試1 按測(cè)回?fù)p連接；2 .掃頻方案設(shè)為 63.662MHz點(diǎn)頻非3628型儀器只好設(shè)為 63.65MHz;3 在電橋測(cè)試口接上短路器后校開(kāi)路，取下短路器后校短路。阻抗圓圖變成導(dǎo)納圓圖；4 .插入待測(cè)件即可測(cè)出其導(dǎo)納值 G+jB ，從而算出電容C值。注意：屏幕上仍顯R+jX。 但要知道其實(shí)是 G+jB。經(jīng)過(guò)計(jì)算從略,|X|Q =|C|p,