【正文】 搞不清時，請參見上面幾點說明中的第二點。 五．同軸電纜的時域故障定位檢查 1．同軸電纜的三段反射 同軸電纜可說是射頻設備中少不了的一種連接件，短者幾厘米，長者幾百米，它并不是一種很起眼的東西，但對系統(tǒng)性能確是至關(guān)緊要的一環(huán)。通常要求同軸電纜的駐波比≤，即使在V頻段這個要求也不低，在更高頻段那就更難了。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。如果負載是無反射的標阻，則遠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。如何分清這三段反射呢？ 2．時域分布反射的獲得為分清一根電纜的三段反射，通常用時域反射計，它是一種能發(fā)射很窄脈沖（ns級）后看其反射波形的儀器，雖然它很有權(quán)威性，但確有三點不足：第一點是有死區(qū)（或盲區(qū)）。第二點是它對波導系統(tǒng)無能為力。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備?，F(xiàn)在可用網(wǎng)絡分析儀上的時域故障定位功能軟件來完成時域反射的測試。縱坐標為反射系數(shù)幅度值，橫坐標為距離或時間。普及型矢量網(wǎng)絡分析儀PNA上帶有時域功能，它能根據(jù)電纜使用頻段來設定掃頻起止頻率，以便得到符合實際需要的時域檢查。下面的例子都是用PNA測的，曲線都是機內(nèi)所附的微打印機打的。從以上測試結(jié)果可以得到如下初步結(jié)論。相同品種的同軸電纜，粗的分布反射比細的分布反射小。分清三段反射能幫你找出故障（或指標差）的原因，明確改進方向。 六．特性阻抗的檢測1．問題的提出 這里舉個例子，做了五根樣品長約120mm，都是合格的。為此加測了Z0，發(fā)現(xiàn)為47Ω。 當時域檢測發(fā)現(xiàn)兩端連接器處反射較大時（譬如），除了裝配質(zhì)量外，還有插頭本身設計問題，一般市售連接器是不適于用到3GHz的。 2．作法 此時待測電纜一頭裝連接器即可。樣本長度與掃頻方案是相互有關(guān)的，可以點頻測也可以掃頻測，取值要取相位靠近2700時的電抗值，此時電長度為λ/ 電抗值在177。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。 校過開短路后，接上待測電纜。 10Ω范圍內(nèi)選5點進行平均，否則電纜質(zhì)量不好。電纜兩端測出的特性阻抗有可能是不相同的，說明該電纜一頭特性阻抗高，一頭低。 2：測75Ω電纜時，請用75Ω電橋。除非電纜非常好，否則不易通過。 在輸出端接上待測電纜，其末端接上陰負載或雙陰加陽負載； 將環(huán)靠在電纜上滑動，若讀數(shù)仍在70dB以上則電纜性能優(yōu)秀，若讀數(shù)在60dB左右屬良好，若讀數(shù)在4050dB就不太好，但勉強能用，若讀數(shù)在2030dB則肯定有了故障，一般出現(xiàn)在連接器處，必須重裝，壓緊后再測，連接器處不宜低于50dB； PNA用于測量75Ω系統(tǒng)的補充說明 PNA本身是50Ω系統(tǒng)測量儀器，在有75Ω配套件的情況下，可在301000MHz頻段內(nèi)對75Ω系統(tǒng)進行測量。 2．測插損 在儀器輸出輸入端各接一根50Ω電纜，在電纜另一端各接一只50K/75Ω轉(zhuǎn)換，并用75Ω雙陰將它們對接起來校直通，然后取出雙陰串入待測件即可測出其插損與相移。 4．時域故障定位 除改用75Ω電橋外其他與說明書全同，校短路請注意要用細芯子的75Ω短路器。 5. 75Ω配套件清單 多對雙絞線電纜的測試 在電腦網(wǎng)絡連線中，用到了多對雙絞線電纜，而且提出了技術(shù)要求，如何用常規(guī)單端（一線一地制，如同軸線）儀器進行測試呢？一．技術(shù)要求: 有關(guān)單位對于5類線（四對雙絞線）的技術(shù)要求見下表（每對繞成雙絞線的線又有多股與單股之分。 注：在執(zhí)行5類線標準驗收時，有的用戶要求按輸入阻抗為100177。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要求。對于100MHz，標準規(guī)定回損為16dB，假如按輸入阻抗要求則為23dB，超過標準7dB；因此把特性阻抗驗收標準改成按輸入阻抗驗收，是不符合標準的作法。15Ω來要求傳輸線的輸入阻抗，是會鬧笑話的。15Ω要求的，而對于傳輸線而言卻是全反射，根本不能用。 1．直接用單端儀器測試 這是一種原則性的錯誤，因為平衡受到破壞，產(chǎn)生了共模電流，將導致衰減加大、竄擾嚴重。 2．采用PNA100Ω差分套件。下面將只采用2兩種方法進行測試，是用PNA3628進行的，其頻率范圍為：1KHz～120MHz。 測試頻率 MHz 1 10 單端電橋測 Ω 97～114 ～ 100～106 差分電橋測 Ω 108～113 103～108 103～108 每個頻率下有四個數(shù)據(jù)（四對線），兩法測試結(jié)果差別不大，看來都可以用。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。即可直接得測得100Ω雙線系統(tǒng)的回損或駐波比，也可測試輸入阻抗；但數(shù)值要乘2，因為儀器為50Ω系統(tǒng)。采用PNA100Ω差分套件后，矢量網(wǎng)絡分析儀既可勝任各種雙絞線的測試，也可進行時域故障定位測試。二．微帶接頭的測試 在一塊50Ω微帶線的樣本為一長度≥6cm的微帶線兩端裝上連接器，對此線進行時域故障檢查，調(diào)節(jié)兩端連接器與微帶線的過渡尺寸，使得兩端的時域反射≤（越小越好），樣本適當長些以便分清兩端分別對待。三．雙面復銅板介電常數(shù)的測試 1．低頻測電容法 ⅰ、公式推導：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電容的三用表進行測試，如一塊6273mm2的復銅板，測得C為114P，則εr=114（6273）= PNA用于測波導系統(tǒng)PNA常用于測同軸線系統(tǒng),測波導系統(tǒng)時，應針對手頭器件情況進行相應的變動。 測移相器相移與插損時, 可按〖菜單〗鍵，選《相損》檔，畫面將隨〖↓〗鍵反復出現(xiàn)四種坐標:1．相位量程為177。（每格72176。2．插損仍為+1～4dB，相位在光標點的附近平移展開（每格5176。 3．相位按177。（每格72176。 4．插損仍按+5～20dB，相位在光標點的附近平移展開（每格5176。一．用同軸反射電橋測波導器件（或系統(tǒng)）的反射特性1．常規(guī)掃頻測試 , 因此再用阻抗圓圖來看時, 就成了導納圓圖。180176。 2．點頻計量測試法 A．λ/4法 在上面提到的測試方法中，由于同軸變波導的失配不知道，必然帶來誤差，這種誤差在點頻上可用λ/4法分離。 以點頻2450MHz為例，對于BJ26，λg=, 準備一段長度為λg/4=177。以紙中心為原點，由同一原點、按同一比例在紙上畫出Γ0與Γ1的矢量圖，連接Γ0與Γ1的端點a與b，找ab連線的中點m，則om =Γcg ，ma =Γdut 。其實這種測試的另一目的在于，找出一個好的負載與一個好的同軸變波導以便進行掃頻測試。這是因為短波導不是λg/4而且還要掃頻測試，只能在同軸反射電橋上作開路與短路校正。反射電橋接到同軸變波導，并在波導口接上待測件（），記下Γ0測試值（或打印出〖反射〗數(shù)據(jù)）。在同軸變波導口與待測件之間，接入一短波導（電長度Φ約90176。到150176。)，記下Γ1測試值（或打印出〖反射〗數(shù)據(jù)）。同上，畫出Γ0與Γ1的矢量圖，連接Γ0與Γ1的端點a與b，找ab連線的中點，過中點作ab中垂線，在中垂線上找出一點m，使得∠amb = 2Φ（Φ可由實際波導長度算出，2Φ180176。時，m點在矢量三角形外）。此法雖然能掃頻測試，但修正還得一點一點的進行。 C．雙線法（雙波導法） 假如有兩段長度約λg/6的短波導，即可采用此法。同B中第一點，按測回損進行連接，在同軸反射電橋上作開路與短路校正?；?0176。之間），記下Γ1測試值（或打印出〖反射〗數(shù)據(jù)）。在同軸變波導口與待測件之間，再接入一短波導（電長度Φ約60176。到90176。這是一種典型的點頻計量方法。按測回損進行連接，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上。在同軸變波導口接上一只四螺釘匹配器，后面再接上一只滑動負載。反復調(diào)節(jié)四螺釘匹配器，使得拉動滑動負載時反射系數(shù)的幅值不變（即回損不變或駐波比不變，并不要求為零），此時即可認為反射計已完成調(diào)配（誤差→0）。用調(diào)配后的反射計測試出的Γ值，即可認為是真值。 但若沒有好的負載, 或者接上負載后駐波≥, 則不能校零, 否則反而出錯。最好用λg/4短路波導作開路標準，掃頻進行開路校正。三．將儀器輸出端經(jīng)同軸變波導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路。 3．提高掃頻測試準確度的校零法采用波導定向耦合器測試后，也能采用提高掃頻測試準確度的校零法，作法同上（見二、中）。四．采用魔T 1．常規(guī)掃頻測試 2．點頻計量測試法 采用魔T測試后，也能采用點頻計量測試法，作法同上(見二、中各項)。最好用λg/4短路波導作開路標準，掃頻進行開路校正；雖然掃頻作開路校正只有一點嚴格有效，但常規(guī)窄帶應用是可行的。3 常用器件的測試 電感（分立元件）一．標稱值的測試 標稱值一般用LCR儀器進行測試，也可用PNA進行測試。 X = jωL = j2πfL = jL（μH），因此 |X|Ω= |L|μH，如X測試值為j10Ω即為10μH。二．射頻下的電感測試 這是一個值得思考的例子，有位用戶在其150MHz，BP機主臺發(fā)射機中一直采用一種線圈（在1/4W電阻上，用漆包線繞40圈），其目的估計是用作扼流圈。是儀器出了問題嗎？為此，對其進行了超頻帶范圍的測試，結(jié)果整理如下：線圈A的阻抗軌跡為一個大圓，局部有3個小圓。 下面給 一組參考數(shù)據(jù)， 平繞若干圈脫下來即成為一個線圈，對于這種線圈其第一諧振點f01大致可用下表查出范圍。第一個諧振點為并聯(lián)諧振形式，低于第一個諧振點的頻率呈電感性，高于第一個諧振點的頻率呈容性。這兒主要想說明器件或零件用在什么頻率，就應該在什么頻率下進行測試。 電容（分立元件）一．標稱值的測試 1．按測回損連接； 2．()； 3．在電橋測試口接上短路器后校開路，取下短路器后校短路。注意：屏幕上仍顯R+jX。經(jīng)過計算(從略)，|X|Ω=|C|p,如測試值X為10Ω，則C為10p。二．電容的高頻特性 在電路中經(jīng)常用到瓷片電容作旁路電容，測試中發(fā)現(xiàn)帶引線的瓷片電容呈電容性也是有條件的。集中電容，比如最普通的瓷片電容，由于引線電感的原因，會出現(xiàn)串聯(lián)諧振現(xiàn)象（Φ=1800），超過諧振點后呈電感性。需要時，可以作一夾具進行測試，其思路是：利用待測件與一段同軸線組成λ/2腔，并聯(lián)在傳輸線上形成一個陷波器，由陷波深度即可算出ESR。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。 其思路為在一矢網(wǎng)上作一測試夾具，測試夾具本身為一插座，其內(nèi)導體伸出一叉形簧片，插座在經(jīng)過開路與短路校正后將陶瓷腔放在夾具上，陶瓷腔的引線（通常為一薄銅片）與插座的叉形形成一個耦合電容，前后移動腔體（改變耦合電容）使得腔形成臨界耦合，則此時虛部為0，實數(shù)為50Ω的點的頻率，即諧振頻率。 這種測試方法在矢網(wǎng)上用圓圖來看，是很清楚的。再找出兩個7dB點的頻率f1和f2，則Q = f0/(f2f1)，[當臨界耦合時，∣R∣=∣X∣點的反射為 177。j），回損值為7dB]。二．直接測反射系數(shù)法 思路 在矢網(wǎng)經(jīng)過開短路校正后，在電橋測試端口開路時，光點在Г=1（Φ=0176。的一點的頻率，即諧振頻率f0，記下此點的反射系數(shù)模值或回損即可算出Q。1．λ/4短路線 Q =π/2⊿Φ=（1|Γ|） () 有的書上 Q =π/(1Γ2)，當|Γ|→1時，兩者是一致的。 3. 參考表 上兩式中Г是對Zor（諧振腔的Zo）而言，而儀器測試時是對儀器的Zo而言，則應由儀器測出之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，當儀器特性阻抗Z0=50Ω，陶瓷腔Zor=7Ω，可參考下表取值，使用時可用對數(shù)坐標紙畫出連線以便插值。諧振頻率的分辨率，決定于矢網(wǎng)的相位分辨率，反射相位為1800即能分辨1800分之一，對于900MHz。由于|Г|→1，因此對儀器穩(wěn)定性要求很高，而為減少接觸引入的損耗，因此要求接觸良好，故夾具不好作。雖然此法比較嚴格，但由于實際上的問題可能并不太實用。 示例，如某λ/4腔在諧振點測得的插損為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．討論 用陷波器法測試也非常實際，操作簡單，動態(tài)要求不高，但對儀器諧雜波制能力要求