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射频元器件及设备测试系列:同轴电缆组件性能测试第1部分
在上一篇文章中,我们讨论了同轴电缆组件的质量测试。本文将讨论同轴电缆组件的电气性能测试。下方列出了同轴电缆组件最常见的电气性能参数。
关键同轴组件性能测试
- 频率范围(截止频率)
- 插入损耗(S21/S12)和衰减
- VSWR
- 阻抗
- 电容
- 组延迟
- 传播速度
- 射频屏蔽
- 最大输入功率(功率处理)
- 绝缘强度电压(最大电压或击穿电压)
- 弯曲期间的相位稳定性*
同轴电缆组件测试通常只需一个精密的2端口矢量网络分析仪(VNA)。VNA能够从其端口发送和接收宽频率范围的精确信号,并测量信号从一个端口传输到另一个端口并返回到始发端口所需的时间。这种能力可精确测量散射参数或其他网络参数,然后用于计算同轴电缆组件的电气性能特征。
截止频率
频率范围超过同轴电缆组件截止频率的VNA可进行频率扫描,以显示同轴电缆的传输线性能的降级。进而确定同轴电缆组件的最大频率或截止频率。同轴电缆的截止频率直接取决于所用电缆和连接器的几何形状,因此截止频率也可通过物理测量相对准确地确定。
插入损耗和衰减
插入损耗是一种衡量从VNA第一端口发送并由VNA第二端口接收的信号的能量损失的指标。由于同轴电缆组件应为对称的无源网络,因此S12和S21响应应相同。考虑到存在与导体和电介质相关的频率相关损耗,因此同轴电缆组件的插入损耗通常会随频率增加而减小。一般来说,同轴电缆组件最好具有尽可能低的插入损耗,并针对给定用途来具体说明该插入损耗。
衰减只是同轴电缆单位长度的损耗,其很大程度上取决于同轴电缆的介电损耗。内外导体的电阻损耗也会产生影响。由于这些损耗也与频率相关,因此通常在给定频率、最坏情况下或频率范围内提供衰减信息。
VSWR
VSWR是一种衡量由传输路径中阻抗缺陷产生的驻波的最大到最小电压的指标。VSWR可以由反射S参数导出,该参数是一种衡量通过端口1发送的功率以及在校准平面之后反射回端口1的功率的指标。尽管物理变化可能导致端口参数出现略微不同,但VSWR应在同轴电缆组件的每一侧稍微平衡。
特征阻抗
特征阻抗和电容可通过S11/S22参数导出的反射系数来确定。一般来说,同轴电缆组件的指定特征阻抗最好与同轴连接器的端口阻抗和同轴电缆组件的特征阻抗相同。这要求精确匹配以及精确的结构,以便在整个组件结构中保持阻抗一致。更精密的电缆可能表现出更小的阻抗变化。
敬请关注“射频元件和装置测试系列:同轴电缆组件性能测试”第2部分的内容。
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