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射频同轴连接器插入损耗的测试


发布时间:2018-3-22 9:40:14 来源: 浏览次数:
摘要:为了解决射频同轴连接器插入损耗的测试,大家按美国军用标准MIL-C-39012所规定的测试方法建立了相应的测试系统。对其测试原理和方法进行了深入的研究

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 为了解决射频同轴连接器插入损耗的测试,大家按美国军用标准MIL-C-39012所规定的测试方法建立了相应的测试系统。对其测试原理和方法进行了深入的研究,同时对该系统作了较详细的误差分析。研究表明,本方法由于采用了双路音频替代,具有较高的测试分辨率和测量精度,在4~18GHz频率范围内,分辨率为0.01dB。精度为△L=Lx10%+0.01dB(L为被测连接器的插入损耗值)。另外,由于本系统大量采用国产仪器和元器件,有利于生产厂推广使用,为产品靠拢国际标准提供了实用可靠的测试工具。射频插入损耗是衡量连接器电性能好坏的一项重要技术参数,也是连接器靠拢国际标准的一个不可缺少的技术指标。随着微波技术的发展和射频同轴连接器在军事领域的广泛应用,他的使用频率越来越高。因此,人们不仅要求它有较低的电压驻波系数,还要求他有较小的插入损耗。过去由于没有有效的测试手段,因而没有把插入损耗作为考核射频同轴连接器性能的一项重要指标,目前,为了提高射频同轴连接器的质量,靠拢国际标准已成为各单位共同追求的目标。因此,研究插入损耗测试方法,建立插入损耗测试标准已经势在必行。鉴于上述原因,大家对美国军标MIL-C-39012所规定的插入损耗测试方法进行研究,并建立相应的测试系统。结果表明,此方法具有高的分辨率和测试精度,所用设备少,操作方便等优点。  二、射频同轴连接器插入损耗的定义      射频同轴连接器可以等效为一个四端网络,其散射参量为S11、S12、S21、S22,如图1所示。设与它相连接的等效信号源和等效负载的反射系数分别为..。那么它的插入损耗定义为等效信号源和等效负载近似匹配波信号通过音频信号调制后输入到测试系统,由平方律检波器将微波功率信号线性的变为音频电压信号。设Po和Plo分别为被测连接器插入前、后进入检波器的微波功率,U1和U2分别为对立的检波器输出音频电压,则被测连接器的插入损耗为经音频信号调制的微波信号通过定向耦合器分成两路:一路为测试主通道,另一路为参考通道,用来平衡测试通道。两路信号分别经过检波器检波,在锁相放大器中平衡指零。当被测连接器插入系统后,锁相放大器失去平衡。这是调节音频标准衰减器时锁相放大器再次平衡指零。音频标准衰减器的衰减量变化值就是被测连接器的插入损耗值。为了确定测试的上限电平方律偏移误差,大家采用了WEISCHEL企业生产的3dB精密固定衰减器作为射频衰减标准进行检测。具体方法如下:将此衰减器作为被测件连接在图4所示的测试系统中,以2dB的间隔逐点改变微波信号源的功率,逐点测试精密固定衰减器的衰减值,然后画出检波器对平方律的偏移曲线,找出上限电平。图5表示本系统所用检波器2DV34在12GHz是对平方律偏离的校准曲线。(注:标称值为3dB的精密固定衰减器在12GHz时的衰减值为2.884dB。)

统的最大失配误差同等小信号源和等效负载的反射系数有关,同时也与被测连接器的反射系数有关。  4.随机误差  随机误差主要包括下列不稳定因素,如:微波信号源和音频调制器的幅度和频率不稳,放大器的增益不稳,测量系统的噪声干扰以及射频同轴连接器的连接不重复性等。他的大小可通过多次重复测量求得。根据误差理论得其随机误差为系统的误差还是相当小的,仅为0.005dB。如果被测连接器的质量差,系统误差随之增大。同时还可以看出随机误差在测试总误差中占有相当大的比例,而造成随机误差的原因,除了系统地不稳定因素外,主要是由被测连接器与测试系统之间连接的不重复性引起的。所以应尽可能的选用高质量的连接器和与它相连接的转接器把被测射频同轴连接器接入测试系统。

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