【正文】 以2。Δf，掃頻測試，若高頻點接近理論值則電纜短了，若低頻點接近理論值則電纜長了。在測試中有時會搞不清是長了還是短了，可以在末端或始端加一小段電纜（如保護接頭）試試，若更離開理論值說明電纜長了，若更靠近理論值則說明電纜短了。ⅰ、ⅱ兩種，由于是在λ/4與λ/2特殊情況下進行的，與電纜特性阻抗無關(guān)，而第ⅲ種測試精度與特性阻抗有關(guān)，只有相同特性阻抗的電纜比較才有意義，否則出錯。接上待測電纜，若讀數(shù)Φ=Φ0則說明兩電纜等長，不等則相差為ΦΦ0，注意儀器相位為領(lǐng)先值，讀數(shù)越大越領(lǐng)先，Φ大于Φ0則偏短，反之則偏長。接上參考電纜（也稱標(biāo)準(zhǔn)電纜），記下相位讀數(shù)Φ0。同前（即在點頻測回損狀態(tài)下，校開路與短路）。此法也適于λ/2整倍數(shù)的電纜，至于是λ還是λ/2，在點頻下是分不清的。 接上待測電纜（末端開路），若正好為λ/2則測試相位值應(yīng)在00附近，若Φ在00以上（第一象限），則電纜偏短，若在3600以下（第四象限），則偏長。 同前（即在點頻測回損狀態(tài)下校開路與短路）。此法也適于測λ/4奇數(shù)倍的電纜，致于是3λ/4還是λ/4，點頻下是分不清的。 若Φ1800則說明電纜偏長，反之則偏短。 ⅰ、λ/4電纜的獲得 2．測反射相位定電纜電長度當(dāng)電纜末端開路時，在其輸入端測其反射的相位是容易的，由于反射很強測試精度也較高。 在不加支持片的同軸線段中，同軸線段的機械長度（或幾何長度）與電長度是一致的，在有支持片或充填介質(zhì)的情況下兩者是不同的，機械長度與電長度之比為波速比（也有稱縮波系數(shù)，或縮短系數(shù)），電長度顯得長些，而實際機械長度顯得短些。一般只要求相對相移，譬如同相天線陣或功率組合單位等。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。 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。多數(shù)是連接器外皮壓接不良所造成，返工后重測。 3．非正常情況 檢測電纜時最好用全頻段測試，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。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。這種現(xiàn)象在1998年我們買的SYV503電纜中多次碰到，回損只有10－14dB，粗的電纜倒不常見此情況，用戶只有自己保護自己，選擇質(zhì)量好的才買。 3．回損測試曲線中某一頻點回損明顯低于左右頻點呈一諧振峰狀，此時出現(xiàn)了電纜諧振現(xiàn)象。假如全頻段能在30dB以上此電纜可作測試電纜，一般情況下尤其是3GHz附近是很難作到30dB的，能作到26dB就不錯了。2 傳輸線的測量 同軸線纜的測量一．測電纜回損 1．待測電纜末端接上陰負載（或陽負載加雙陰），測其入端回損，應(yīng)滿足規(guī)定要求。 方向圖　天線對一固定信號在不同方向的插損稱方向圖。 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，進口掃頻源好的也就在－30dB多一些，外差式接收機對諧雜波的抑制能力皆在40dB以上，不會出現(xiàn)什么問題。差分電橋 能測雙線饋線系統(tǒng)的反射電橋稱差分電橋。反射電橋一般只能測同軸線等單端饋線系統(tǒng)。反射電橋 為了測得反射系數(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)。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。既能測幅值又能測相位者稱為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，簡稱矢網(wǎng)，矢網(wǎng)能用史密斯圓圖顯示測試數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)分析儀　能測單或兩端口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)的儀器, 稱網(wǎng)絡(luò)分析儀。傳輸線的傳輸參數(shù)同上面兩端口網(wǎng)絡(luò)，不再重復(fù)。但對于多節(jié)級連的場合，還是編程由計算機優(yōu)化來得方便。永遠按離開負載方向為正轉(zhuǎn)圓圖，不要用源端作參考，否則又要把人弄昏。記住，只在一個圓圖上轉(zhuǎn)阻抗與導(dǎo)納，千萬不要再引入一個導(dǎo)納圓圖，那除了把你弄昏外，別無任何好處。即得；此時圓圖所示值即全部成導(dǎo)納。阻抗圓圖上適于作串聯(lián)運算，若要作并聯(lián)運算時，就要轉(zhuǎn)成導(dǎo)納；在圓圖上這非常容易，某一點的反對稱點即其導(dǎo)納。舉例來看，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。這種情況是大量存在的，在全波振子對測試中就是這種情況。回損 . = 20Log│ΓdB （） 有反射時, 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參數(shù)，比較直觀。式中ZL為負載阻抗, Z0為同軸線的特性阻抗。 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,實際值是負值)實際要求的參數(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。 入射功率/反射功率, RL=S11=20lg(ρ)，為dB數(shù)值反射系數(shù)(Г):中高檔矢網(wǎng)可以交替或同時顯示經(jīng)過全端口校正的四個參數(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得4個參數(shù)，而且沒有作全端口校正。假設(shè)Port1為信號輸入端口，Port2為信號輸出端口，則我們關(guān)心的S參數(shù)有兩個：S11和S21，S11表示回波損耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，這個值越小越好，一般建議S11，即－20dB，S21表示插入損耗，也就是有多少能量被傳輸?shù)侥康亩耍≒ort2）了，這個值越大越好，理想值是1，即0dB，越大傳輸?shù)男试礁撸话憬ㄗhS21，即－3dB。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。S21：增益或插損，描述信號經(jīng)過器件后被放大的倍數(shù)或者衰減量。也可用輸入回波損耗RL=2Olg(ρ)（能量方面的反應(yīng)）表示。兩端口網(wǎng)絡(luò)的散射參量有4個，即S1S2S1S22。V2216。 傳輸系數(shù)與插損 對于一個兩端口網(wǎng)絡(luò)除匹配特性（反射系數(shù)）外, 還有一個傳輸特性，即經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)與不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的電壓之比叫作傳輸系數(shù)T。 匹配特性 兩端口網(wǎng)絡(luò)一端接精密負載（標(biāo)阻）后，在另一端測得的反射系數(shù)，可用來表征匹配特性。 2．兩端口網(wǎng)絡(luò) 最常見、最簡單的兩端口網(wǎng)絡(luò)就是一根兩端裝有連接器的射頻電纜。216。因為只有一個口，總是接在最后又稱終端負載。注意：這兒的網(wǎng)絡(luò)與計算機網(wǎng)絡(luò)并不是一回事，計算機網(wǎng)絡(luò)是比較復(fù)雜的多端（口）網(wǎng)絡(luò)，這兒主要是指各種各樣簡單的射頻器件（射頻網(wǎng)絡(luò)），而不是互連成網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。S參數(shù)定義、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)知識及S參數(shù)測量 167。1 基本知識 射頻網(wǎng)絡(luò) 這里所指的網(wǎng)絡(luò)是指一個盒子，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)，它上面若裝有兩個同軸連接器則稱為兩端口網(wǎng)絡(luò)。 1．單端口網(wǎng)絡(luò) 習(xí)慣上又叫負載ZL。最常見的有負載、短路器等，復(fù)雜一點的有滑動負載、滑動短路器等。 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)Γ（回損、駐波比、S11）更方便些。216。216。插損（IL） = 20Log│T│dB ，一般為負值，但有時也不記負號，Φ即相移。 兩端口的四個散射參量測量 兩端口網(wǎng)絡(luò)的電參數(shù)，一般用上述的插損與回損已足，但對考究的場合會用到散射參量。S參數(shù)的基本定義：S11： 端口2匹配時，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。S22：端口1匹配時，端口2輸出駐波，描述器件輸出端的匹配情況，S22=b2/b1。S21=b1/a1. 對于無源網(wǎng)絡(luò)即傳輸系數(shù)T或插損，對放大器即增益。特點： 對于互易網(wǎng)絡(luò)有S12＝S21 對于對稱網(wǎng)絡(luò)有S11＝S22 對于無耗網(wǎng)絡(luò)，有S11*S11+S21*S21＝1，即網(wǎng)絡(luò)不消耗任何能量，從端口1輸入的能量不是被反射回端口1就是傳輸?shù)蕉丝?上 在高速電路設(shè)計中用到的微帶線或帶狀線，都有參考平面，為不對稱結(jié)構(gòu)（但平行雙導(dǎo)線就是對稱結(jié)構(gòu)），所以S11不等于S22，但滿足互易條件，總是有S12＝S21。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目的地，就已經(jīng)消耗在路上了。反射系數(shù)、回波損耗、電壓駐波比回波損耗(Return Loss): 反射電壓/入射電壓, 為標(biāo)量Г=反射波振幅/入射波振幅=(傳輸線特性阻抗負載阻抗)/(傳輸線特性阻抗+負載阻抗)，即Г=|（ZLZo）/（ZL+Zo）︱的絕對值 電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹電壓/波節(jié)電壓，VSWR=電壓最大值/電壓最小值=Umax/Umin= (1+反射系數(shù)模值)/(1反射系數(shù)模值）=(1+ρ)/(1ρ)常用的有兩種：雙線與同軸線，頻率更高則會用到微帶線與波導(dǎo)，雖然結(jié)構(gòu)不同，用途各異，但其基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。反射系數(shù)、返回損失、駐波比 這三個參數(shù)采用了不同術(shù)語來描述匹配特性，人們希望傳輸線上只有入射電壓, 沒有反射電壓, 這時線上各處電壓一樣高，只是相位不同，而實際上反射總是存在的, 這就需要定義一個參數(shù)。由于反射系數(shù)永遠≤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，所以有人用返回損失（回損)，并且將負號扔掉。 當(dāng)|Г| 1時，ρ= 1 + 2│Γ│ （）本儀器三種讀數(shù)皆有, 可任意選用。阻抗圓圖 如A，B兩個規(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，加個電容就比B好了。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）。而且經(jīng)常不是使中頻處于圓圖中心，而是使整個頻帶處于中心某一小圓內(nèi)，即犧牲一下中頻性能，來換取總帶寬。請記住當(dāng)時的狀態(tài)，作阻抗運算時圖上即阻抗，當(dāng)要找某點的導(dǎo)納值時，可由該點的矢徑轉(zhuǎn)180176。狀態(tài)不能記錯，否則出錯。另外還請記住一點，不管它是負載端還是源端，只要我們向里面看，它就是負載端。圓圖作為輸入阻抗特性的表征，用作簡單的單節(jié)匹配計算是非常有用的，非常直觀，把復(fù)雜的運算用簡單的形象表現(xiàn)出來，概念清楚。 有關(guān)儀器的幾個術(shù)語 只能測網(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，簡稱標(biāo)網(wǎng)。　　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。而對于寬帶檢波低放的掃頻儀與標(biāo)網(wǎng)，不外接濾波器對寄生諧雜波是沒有抑制能力的，有時就會出現(xiàn)下面幾種問題：濾波器帶外抑制會被測小，天線駐波會被測大，窄帶天線增益會測低。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。對插損的廣義理解 隔離度　不該通而通了的插損稱隔離度或防衛(wèi)度。167。假如是全頻段測試的話，那一般是低端約在30－40分貝左右，隨著頻率增高到3GHz，一般只能在20dB左右。 2．回損測試曲線呈現(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)正常現(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。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下疊加的結(jié)果，我們只能先避開它。 4．在測回損中出現(xiàn)超差現(xiàn)象時，可按下面提到時域故障定位檢查加以確診，以便采取相應(yīng)措施。 2．回損法測插損 在儀器經(jīng)過開短路校正后，接上待測電纜，測末端開路時的回損，回損除2即得插損，此法的優(yōu)點在于不會出現(xiàn)插損為正的矛盾，特別適合于已架設(shè)好的長的粗饋管首尾相距較遠的場合。但若有某一頻點附近顯著高于左右頻點（插損增大）呈一下陷曲線狀，說明此電纜有問題。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。三．同時測插損與回損 。四．同軸電纜電長度的測量 1．引言在射頻范圍內(nèi)，經(jīng)常采用同軸電纜對各個功能塊、器件或振子單元進行連接（即饋電），除了要求插損小、匹配好之外，常常還對引入的相移提出要求。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。實際上要求的是電長度，矢網(wǎng)正好能測電長度。當(dāng)然末端短路也是可行的，但不如開路時修剪長度來得方便，因此常在末端開路的情況下進行測試。儀器設(shè)定在要求的使用頻率下點頻工作，在測回損狀態(tài)下校開路與短路。接上待測電纜（末端開路），若電纜正好為λ/4時，相位讀數(shù)應(yīng)在1800附近。 ⅱ、λ/2電纜的獲得 ⅲ、與參考電纜比相對長度 ⅳ、幾點說明還有一種方法，是用三個頻率，即f0177。 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，因此一般只適于驗收，而不適于調(diào)整。