【正文】 六．結(jié)束語 天線參數(shù)測試中，測增益是個(gè)需要認(rèn)真對待的問題，否則難以得到可信的結(jié)果。 只要測試距離夠遠(yuǎn)，由r引起的幅度差異是不大的，也是可以估算的。 只要信號足夠強(qiáng)，信號天線盡量降低，設(shè)此時(shí)測出的增益為G3。另一方面，越高晃動越大，而且垂直花瓣更多不易測準(zhǔn)。在通訊、廣播電視行業(yè)中，增益G的定義本來就是相對半波振子而言的。原理：用兩天線法，可測得兩個(gè)天線增益dB值之和；若有三個(gè)天線，其增益分別為G1，G2，G3 ，兩兩組合測三次得：G1dB + G2dB = XdB G2dB + G3dB = YdB G3dB + G1dB = ZdB三式相加除2得 G1dB + G2dB + G3dB =（X+Y+Z）dB/2 = WdB 則： G1dB = WdB – YdB， G2dB = WdB – ZdB， G3dB = WdB XdB三天線法顯然比兩天線法繁得多，不是極其考究的情況，不必采用。如貼片天線的輻射中心就在口上，而八木天線的輻射中心就說不清，距離不好確定，不適于此法。尤其是圓極化天線，因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)增益天線作比較，不得不采用此法。 在正常接收情況下，手握（或晃動）發(fā)射或接收天線電纜，讀數(shù)應(yīng)基本不變，以此判斷皮上電流的有無與大小。 二．改善波瓣測試精度的措施 當(dāng)然最好在實(shí)際使用狀態(tài)下進(jìn)行測試，但這樣做代價(jià)太高，通常比較可行的方法是將天線橫過來水平放置后，測水平方位波瓣來代替的。信號若很穩(wěn)定，而且拔掉電纜后信號能下降40dB，即說明儀器正常（假如有步進(jìn)衰減器，搬動衰減器信號能依次下降達(dá)40dB，那就更明確了）。 3．注意漏信問題。 5．接收功率Pr必須高于噪聲電平40dB以上，估算強(qiáng)度時(shí)要留有40dB以上的余量。這是允許口面相位差π/4推出的，適于一般常規(guī)要求。注：標(biāo)網(wǎng)只能測幅值分布，不能測相位分布。將拾取天線掛在最強(qiáng)的一個(gè)振子上, 以此作為參考振子； ）。天線作好后一般是測其遠(yuǎn)場性能，這就要有大的設(shè)施，大的場地，費(fèi)錢又費(fèi)時(shí)。4．幾點(diǎn)體會 假如在圓圖上看見阻抗軌跡呈蚊香狀，那就要看看參考面是否選對了。主饋線入口駐波不合格多半是天線指標(biāo)不富余而后與饋線在某些頻點(diǎn)反射疊加造成的，因?yàn)殚L達(dá)百米的多個(gè)分布反射在某一頻點(diǎn)疊加起來的概率確實(shí)是存在的，迫不得已饋管也得進(jìn)口。但經(jīng)常有多點(diǎn)超出，（由于檢波濾波電路起了平滑作用，若用1秒掃速就看見了），所以人們寧愿用掃頻儀或標(biāo)網(wǎng)而不愿用PNA。實(shí)際測量中要防止電纜出問題，不是實(shí)在必要，不宜通過電纜來進(jìn)行測試，否則電纜的不完善將影響測試精度，作為測試電纜必須經(jīng)過檢驗(yàn)，其回?fù)p優(yōu)于30dB為宜，隨便找一根電纜可能只有十幾個(gè)dB那是不行的。 4。但對于某一具體單位，對于某種常用的尺寸型號，作些專用負(fù)載也是必要的。但λ/2腔的相位靈敏度要比λ/4腔快一倍，假如你能用上這個(gè)特性的話或許有些好處，想提高Q是辦不到的。 2．夾具的考慮 ，Z1與Z2如用小電容來實(shí)現(xiàn)，在推導(dǎo)中會出現(xiàn)ω2項(xiàng)不好辦，用電阻可能無此問題。 示例，如某λ/4腔在諧振點(diǎn)測得的插損為30dB，即T=，則Zxmax=100/T100=3064Ω，除7得ρ=，Г=，Q=(1|Г|)=344，若λ/2腔也能測出30dB則Q=688。 3. 參考表 上兩式中Г是對Zor（諧振腔的Zo）而言，而儀器測試時(shí)是對儀器的Zo而言，則應(yīng)由儀器測出之Г算出ρ0與ρZ0，然后除上Zor得到腔內(nèi)之ρr → 再算到Гr，以Гr代入Q值公式即得，當(dāng)儀器特性阻抗Z0=50Ω，陶瓷腔Zor=7Ω，可參考下表取值，使用時(shí)可用對數(shù)坐標(biāo)紙畫出連線以便插值。j），回?fù)p值為7dB]。對于這種器件，一般要求測其諧振頻率與Q值，對此作者摸索了一下，大致有以下幾個(gè)方法：臨界耦合法、反射系數(shù)法、陷波器法、弱耦合測頻響法，下面分段簡單介紹一下。經(jīng)過計(jì)算(從略)，|X|Ω=|C|p,如測試值X為10Ω，則C為10p。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。 X = jωL = j2πfL = jL（μH），因此 |X|Ω= |L|μH，如X測試值為j10Ω即為10μH。 按測回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開路與短路校正，再將反射電橋接到同軸變波導(dǎo)上。之間），記下Γ1測試值（或打印出〖反射〗數(shù)據(jù)）。同B中第一點(diǎn)，按測回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開路與短路校正。時(shí)，m點(diǎn)在矢量三角形外）。在同軸變波導(dǎo)口與待測件之間，接入一短波導(dǎo)（電長度Φ約90176。其實(shí)這種測試的另一目的在于，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)行掃頻測試。 （每格72176。測移相器相移與插損時(shí), 可按〖菜單〗鍵，選《相損》檔，畫面將隨〖↓〗鍵反復(fù)出現(xiàn)四種坐標(biāo):1．相位量程為177。三．雙面復(fù)銅板介電常數(shù)的測試 1．低頻測電容法 ⅰ、公式推導(dǎo)：由物理書可知C=Aε0 / t，ε0=1012法/米=1012F/m 若A=1010mm2，t=1，則C=，而1mm見方的面積兩板間距為1mm即1mm電容=，有介質(zhì)后C=εrC εr=Ct/A （） ⅱ、作法：用一只能分辨1P電容的三用表進(jìn)行測試，如一塊6273mm2的復(fù)銅板，測得C為114P，則εr=114（6273）= PNA用于測波導(dǎo)系統(tǒng)PNA常用于測同軸線系統(tǒng),測波導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)針對手頭器件情況進(jìn)行相應(yīng)的變動。由信號源來的單端信號，通過平衡器變成差分信號后，接到電橋的對角線兩端。 1．直接用單端儀器測試 這是一種原則性的錯(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。15Ω的要求，而現(xiàn)在線很長（300m），因此只測其輸入阻抗來代替前兩項(xiàng)要求。 10Ω范圍內(nèi)選5點(diǎn)進(jìn)行平均，否則電纜質(zhì)量不好。測試頻率宜低些，以減少連接器，以及末端開短路的差異造成的誤差。 當(dāng)時(shí)域檢測發(fā)現(xiàn)兩端連接器處反射較大時(shí)（譬如），除了裝配質(zhì)量外，還有插頭本身設(shè)計(jì)問題，一般市售連接器是不適于用到3GHz的。分清三段反射能幫你找出故障（或指標(biāo)差）的原因，明確改進(jìn)方向。下面的例子都是用PNA測的，曲線都是機(jī)內(nèi)所附的微打印機(jī)打的。如本來電纜只用于400兆赫附近，而它測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。一根同軸線（電纜或饋管）從其輸入端測出的駐波比是由三段反射的矢量疊加造成的。 搞不清時(shí)，請參見上面幾點(diǎn)說明中的第二點(diǎn)。 3．測傳輸相移定電纜長度在行波狀態(tài)下，電纜引入的相移即其電長度，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。 ⅳ、幾點(diǎn)說明接上待測電纜（末端開路），若電纜正好為λ/4時(shí)，相位讀數(shù)應(yīng)在1800附近。它們要求每根電纜一樣長，而收發(fā)開關(guān)或阻抗變換場合則會提出長度為λ/4的要求，而U形環(huán)平衡器又會提出長度為λ/2的要求，這就出現(xiàn)了如何測電纜電長度的問題。但若有某一頻點(diǎn)附近顯著高于左右頻點(diǎn)（插損增大）呈一下陷曲線狀，說明此電纜有問題。 2．回?fù)p測試曲線呈現(xiàn)周期性起伏，而平均值單調(diào)上升，起伏周期滿足⊿F=150/L，式中L為電纜的電長度（米），⊿F單位為MHz，則此電纜屬常規(guī)正?，F(xiàn)象，主要反射來自兩端連接器處的反射；若低端就不好，甚至低頻差高頻好，或起伏數(shù)少，則電纜本身質(zhì)量不好。動態(tài)范圍　儀器設(shè)置到測插損，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應(yīng)的輸入口上，按執(zhí)行鍵進(jìn)行校直通后，拔掉電纜后儀器顯示的數(shù)值即動態(tài)范圍，應(yīng)≥70dB。其原理與惠司頓電橋完全相同，只不過結(jié)構(gòu)尺寸改小適于高頻連接，并且不再想法調(diào)平衡，而是直接取出誤差電壓而已。 有關(guān)儀器的幾個(gè)術(shù)語 狀態(tài)不能記錯(cuò)，否則出錯(cuò)。阻抗圓圖 如A，B兩個(gè)規(guī)格的天線，若只在標(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。特性阻抗Z0 它是一種由結(jié)構(gòu)尺寸決定的電參數(shù)，對于同軸線：式中εr為相對介電系數(shù)，D為同軸線外導(dǎo)體內(nèi)徑，d為內(nèi)導(dǎo)體外徑。如果網(wǎng)絡(luò)是無耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以滿足S21，但通常的傳輸線是有耗的，尤其在GHz以上，損耗很顯著，即使在Port1上沒有反射，經(jīng)過長距離的傳輸線后，S21的值就會變得很小，表示能量在傳輸過程中還沒到達(dá)目的地，就已經(jīng)消耗在路上了。S參數(shù)的基本定義：S11： 端口2匹配時(shí)，端口1的反射系數(shù)Г及輸入駐波，描述器件輸入端的匹配情況，S11=a2/a1。216。1 基本知識 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)，它上面若裝有兩個(gè)同軸連接器則稱為兩端口網(wǎng)絡(luò)。216。V2216。S12：反向隔離度，描述器件輸出端的信號對輸入端的影響，S12=a2/b2。行波系數(shù)：K=電壓最小值/電壓最大值=Umin/Umax=(入射波振幅反射波振幅)/(反射波振幅+入射波振幅)反射系數(shù)、回波損耗、駐波比對照表(RL單位是dB,實(shí)際值是負(fù)值)實(shí)際要求的參數(shù)基本網(wǎng)絡(luò)基數(shù)： 傳輸線 傳輸射頻信號的線纜泛稱傳輸線。回?fù)p . = 20Log│ΓdB （） 有反射時(shí), 線上電壓即有起伏, 駐波比（）是使用開槽測量線最易得到的一個(gè)參數(shù)，比較直觀。阻抗圓圖上適于作串聯(lián)運(yùn)算，若要作并聯(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)的反對稱點(diǎn)即其導(dǎo)納。但對于多節(jié)級連的場合，還是編程由計(jì)算機(jī)優(yōu)化來得方便。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試電纜。諧雜波抑制能力 一般國產(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)對諧雜波的抑制能力皆在40dB以上，不會出現(xiàn)什么問題。2 傳輸線的測量 同軸線纜的測量一．測電纜回?fù)p 1．待測電纜末端接上陰負(fù)載（或陽負(fù)載加雙陰），測其入端回?fù)p，應(yīng)滿足規(guī)定要求。二．測電纜插損（也稱測衰減） 1．替代法 在使用要求頻段下，用插損檔通過兩個(gè)10dB衰減器用雙陽校直通，校后用電纜代替雙陽接入兩衰減器之間即得插損曲線，此法為最常用的方法。雙參量測量精度不如單參量高，若無必要，以采用單參量為宜。 ⅰ、λ/4電纜的獲得 同前（即在點(diǎn)頻測回?fù)p狀態(tài)下校開路與短路）。接上參考電纜（也稱標(biāo)準(zhǔn)電纜），記下相位讀數(shù)Φ0。Δf，掃頻測試，若高頻點(diǎn)接近理論值則電纜短了，若低頻點(diǎn)接近理論值則電纜長了。在兩個(gè)衰減器之間串入?yún)⒖迹?biāo)準(zhǔn)）電纜，記下相位測試值Φ0。估計(jì)電纜電長度，將距離檔選到合適距離，以避免模糊距離。對同軸線可以提出多方面的要求，現(xiàn)在我們只看看對它的駐波比要求。對近端反射無能為力，因?yàn)樵诎l(fā)射脈沖寬度內(nèi)的反射一般是被發(fā)射脈沖淹沒了。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。 后來做了幾十根長約240mm的卻全部臨界。 記下待測電纜在末端開路與短路時(shí)的輸入電抗值（不管電阻值），兩者相乘后開方即得特性阻抗值。 3：有人采用測數(shù)百米長電纜的輸入阻抗來代替測Z0，這并非標(biāo)準(zhǔn)方法，實(shí)際上是對電纜提出了超標(biāo)準(zhǔn)的要求。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）的檢測方法，只是一種查毛病的方法，并不作為驗(yàn)收的依據(jù)。改用75Ω電橋測試75Ω系統(tǒng)時(shí)所有駐波、回?fù)p、相移值都是對的。相當(dāng)線號為24AWG—26AWG）。比如Zin=j100Ω,是完全符合|Z|≤100177。 三．測試結(jié)果 1．特性阻抗Z0測試 雖然Z0一般不是頻率的函數(shù)，但仍測了三個(gè)頻點(diǎn)，測時(shí)線長最好用測試頻率的λ/8，測其末端開、短路時(shí)的輸入電抗，相乘開方后即得。 微帶線的測試一．微帶線Z0的測試 待測微帶線的樣本為一長度≥6cm的一塊微帶線，按前述測Z0方法，測此線在末端開路與短路時(shí)的輸入電抗值（不管電阻值），兩者相乘后開方即得特性阻抗Z0值。將兩只同軸變波導(dǎo)（cg）經(jīng)兩只波導(dǎo)隔離器對接起來, 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。)。（）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：開路〗項(xiàng)目。此時(shí)用圓圖只宜用來看相位與看曲線集中情況及趨勢等, 而閃點(diǎn)參數(shù)所顯相位數(shù)值需改正負(fù)號（即差177。做法如下：測件的反射）。ba2φo一般使用時(shí)，帶寬并不寬，即使按λg/4法進(jìn)行掃頻測試，精度也是夠好的。在同軸變波導(dǎo)口與待測件之間，接入一短波導(dǎo)（電長度Φ約60176。之間）， D．調(diào)配反射計(jì)法（滑動負(fù)載法） 滑動負(fù)載在波導(dǎo)中是很容易實(shí)現(xiàn)的，有了它，雖可以測三次定一圓（見上雙線法）解出Γcg，但通常多采用調(diào)配反射計(jì)法。 雖然掃頻作開路校正只有一點(diǎn)嚴(yán)格有效，但常規(guī)窄帶應(yīng)用是可行的。最好用λg/4短路波導(dǎo)作開路標(biāo)準(zhǔn)，掃頻進(jìn)行開路校正；雖然掃頻作開路校正只有一點(diǎn)嚴(yán)格有效，但常規(guī)窄帶應(yīng)用是可行的。167。線圈B（空心者）呈現(xiàn)4個(gè)偏心圓。阻抗圓圖變成導(dǎo)納圓圖； 4．插入待測件即可測出其導(dǎo)納值（G+jB）