S參數(shù)定義、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)知識(shí)和S參數(shù)測(cè)量義講

1、S參數(shù)定義、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)知識(shí)及S參數(shù)測(cè)量 1 基本知識(shí)1.1 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(duì)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)。注意：這兒的網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并不是一回事，計(jì)算機(jī)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(jiǎn)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)。 1單端口網(wǎng)絡(luò) 習(xí)慣上又叫負(fù)載ZL。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)口，總是接在最后又稱終端負(fù)載。最常見的有負(fù)載、短路器等，復(fù)雜一點(diǎn)的有滑動(dòng)負(fù)載、滑動(dòng)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

2、射系數(shù)（回?fù)p、駐波比、S11）更方便些。 2兩端口網(wǎng)絡(luò) 最常見、最簡(jiǎn)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。 匹配特性 兩端口網(wǎng)絡(luò)一端接精密負(fù)載（標(biāo)阻）后，在另一端測(cè)得的反射系數(shù)，可用來表征匹配特性。 傳輸系數(shù)與插損 對(duì)于一個(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò)除匹配特性（反射系數(shù)）外, 還有一個(gè)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。插損（IL） = 20LogTdB ，一般為負(fù)值，但有時(shí)也不記負(fù)號(hào)，即相移。V2 兩端口的四個(gè)散射參量測(cè)量 兩端口網(wǎng)絡(luò)的電參數(shù)，一般用上述的插損與回?fù)p已足，但對(duì)考究的場(chǎng)合會(huì)用到散射參量。兩端口網(wǎng)絡(luò)的散射參量有4個(gè)，即S11、S21、S12、S22。S參數(shù)的基本定

3、義：S11： 端口2匹配時(shí)，端口1的反射系數(shù)及輸入駐波，描述器件輸入端的匹配情況，S11=a2/a1;也可用輸入回波損耗RL=-2Olg()（能量方面的反應(yīng)）表示。S22：端口1匹配時(shí)，端口2輸出駐波，描述器件輸出端的匹配情況，S22=b2/b1。S21：增益或插損，描述信號(hào)經(jīng)過器件后被放大的倍數(shù)或者衰減量。S21=b1/a1. 對(duì)于無源網(wǎng)絡(luò)即傳輸系數(shù)T或插損，對(duì)放大器即增益。S12：反向隔離度，描述器件輸出端的信號(hào)對(duì)輸入端的影響，S12=a2/b2。特點(diǎn)：1、 對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò)有S12S212、 對(duì)于對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)有S11S223、 對(duì)于無耗網(wǎng)絡(luò)，有S11*S11+S21*S211，即網(wǎng)絡(luò)不消耗任何能

4、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4、 在高速電路設(shè)計(jì)中用到的微帶線或帶狀線，都有參考平面，為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)（但平行雙導(dǎo)線就是對(duì)稱結(jié)構(gòu)），所以S11不等于S22，但滿足互易條件，總是有S12S21。假設(shè)Port1為信號(hào)輸入端口，Port2為信號(hào)輸出端口，則我們關(guān)心的S參數(shù)有兩個(gè)：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(gè)值越小越好，一般建議S110.7，即3dB。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S210.7的要求，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(zhǎng)距

5、離的傳輸線后，S21的值就會(huì)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。中高檔矢網(wǎng)可以交替或同時(shí)顯示經(jīng)過全端口校正的四個(gè)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(cè)得4個(gè)參數(shù)，而且沒有作全端口校正。反射系數(shù)、回波損耗、電壓駐波比回波損耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, RL=-S11=-20lg()，為dB數(shù)值反射系數(shù)(): 反射電壓/入射電壓, 為標(biāo)量=反射波振幅/入射波振幅=(傳輸線特性阻抗-負(fù)載阻抗)/(傳輸線特性阻抗+負(fù)載阻抗)，即=|（ZL-Zo）/（ZL+Zo）的絕對(duì)值 電壓駐波比(Voltage Standing Wave Rat

6、ion): 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+)/(1-)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(duì)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)： 1.2 傳輸線 傳輸射頻信號(hào)的線纜泛稱傳輸線。常用的有兩種：雙線與同軸線，頻率更高則會(huì)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(duì)于同軸線：式中r為相對(duì)介電系數(shù)

7、，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?fù)p失、駐波比 這三個(gè)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(shí)線上各處電壓一樣高，只是相位不同，而實(shí)際上反射總是存在的, 這就需要定義一個(gè)參數(shù)。式中ZL為負(fù)載阻抗, Z0為同軸線的特性阻抗。由于反射系數(shù)永遠(yuǎn)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?fù)p失（回?fù)p)R.L.來描述反射系數(shù)的幅度特性，并且將負(fù)號(hào)扔掉?；?fù)p R.L. = 20LogdB （1.4） 有反射時(shí), 線上電壓即有起伏, 駐波比（S.W.R）是使用開槽測(cè)量線最易得到的一個(gè)參數(shù)，比較直觀。 當(dāng)| 1時(shí)，

8、= 1 + 2 （1.6）本儀器三種讀數(shù)皆有, 可任意選用。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。這種情況是大量存在的，在全波振子對(duì)測(cè)試中就是這種情況。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(tuán)）。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。而且經(jīng)常不是使中頻處于圓圖中心，而是使整個(gè)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。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

9、圓圖上這非常容易，某一點(diǎn)的反對(duì)稱點(diǎn)即其導(dǎo)納。請(qǐng)記住當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，作阻抗運(yùn)算時(shí)圖上即阻抗，當(dāng)要找某點(diǎn)的導(dǎo)納值時(shí)，可由該點(diǎn)的矢徑轉(zhuǎn)180即得；此時(shí)圓圖所示值即全部成導(dǎo)納。狀態(tài)不能記錯(cuò)，否則出錯(cuò)。記住，只在一個(gè)圓圖上轉(zhuǎn)阻抗與導(dǎo)納，千萬不要再引入一個(gè)導(dǎo)納圓圖，那除了把你弄昏外，別無任何好處。另外還請(qǐng)記住一點(diǎn)，不管它是負(fù)載端還是源端，只要我們向里面看，它就是負(fù)載端。永遠(yuǎn)按離開負(fù)載方向?yàn)檎D(zhuǎn)圓圖，不要用源端作參考，否則又要把人弄昏。圓圖作為輸入阻抗特性的表征，用作簡(jiǎn)單的單節(jié)匹配計(jì)算是非常有用的，非常直觀，把復(fù)雜的運(yùn)算用簡(jiǎn)單的形象表現(xiàn)出來，概念清楚。但對(duì)于多節(jié)級(jí)連的場(chǎng)合，還是編程由計(jì)算機(jī)優(yōu)化來得方便。傳輸線的

10、傳輸參數(shù)同上面兩端口網(wǎng)絡(luò)，不再重復(fù)。1.3 有關(guān)儀器的幾個(gè)術(shù)語 網(wǎng)絡(luò)分析儀能測(cè)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。只能測(cè)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(jiǎn)稱標(biāo)網(wǎng)。既能測(cè)幅值又能測(cè)相位者稱為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，簡(jiǎn)稱矢網(wǎng)，矢網(wǎng)能用史密斯圓圖顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。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(cè)試電纜。反射電橋 為了測(cè)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)。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

11、直接取出誤差電壓而已。反射電橋一般只能測(cè)同軸線等單端饋線系統(tǒng)。差分電橋 能測(cè)雙線饋線系統(tǒng)的反射電橋稱差分電橋。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(duì)諧雜波的抑制能力皆在40dB以上，不會(huì)出現(xiàn)什么問題。而對(duì)于寬帶檢波低放的掃頻儀與標(biāo)網(wǎng)，不外接濾波器對(duì)寄生諧雜波是沒有抑制能力的，有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)下面幾種問題：濾波器帶外抑制會(huì)被測(cè)小，天線駐波會(huì)被測(cè)大，窄帶天線增益會(huì)測(cè)低。 動(dòng)態(tài)范圍儀器設(shè)置到測(cè)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(duì)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

12、即動(dòng)態(tài)范圍，應(yīng)70dB。對(duì)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。 方向圖天線對(duì)一固定信號(hào)在不同方向的插損稱方向圖。2 傳輸線的測(cè)量2.1 同軸線纜的測(cè)量一測(cè)電纜回?fù)p 1待測(cè)電纜末端接上陰負(fù)載（或陽負(fù)載加雙陰），測(cè)其入端回?fù)p，應(yīng)滿足規(guī)定要求。假如是全頻段測(cè)試的話，那一般是低端約在3040分貝左右，隨著頻率增高到3GHz，一般只能在20dB左右。假如全頻段能在30dB以上此電纜可作測(cè)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(cuò)了。 2回?fù)p測(cè)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(zhǎng)度（米），F(xiàn)單位為M

13、Hz，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。 3回?fù)p測(cè)試曲線中某一頻點(diǎn)回?fù)p明顯低于左右頻點(diǎn)呈一諧振峰狀，此時(shí)出現(xiàn)了電纜諧振現(xiàn)象。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(diǎn)下疊加的結(jié)果，我們只能先避開它。這種現(xiàn)象在1998年我們買的SYV-50-3電纜中多次碰到，回?fù)p只有1014dB，粗的電纜倒不常見此情況，用戶只有自己保護(hù)自己，選擇質(zhì)量好的才買。 4在測(cè)回?fù)p中出現(xiàn)超差現(xiàn)象時(shí)，可按下面提到時(shí)域故障定位檢查加以確診，以便采取相應(yīng)措施。二測(cè)電纜插損（也稱測(cè)衰減） 1替代法在使用

14、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。 2回?fù)p法測(cè)插損在儀器經(jīng)過開短路校正后，接上待測(cè)電纜，測(cè)末端開路時(shí)的回?fù)p，回?fù)p除2即得插損，此法的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)出現(xiàn)插損為正的矛盾，特別適合于已架設(shè)好的長(zhǎng)的粗饋管首尾相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。 3非正常情況 檢測(cè)電纜時(shí)最好用全頻段測(cè)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。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。多數(shù)是連接器外皮壓接不良所造成，返工后重測(cè)。少數(shù)是電纜本身形成的，那么此電纜只

15、能隔離待查，停止使用。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。三同時(shí)測(cè)插損與回?fù)p 可按說明書4.7節(jié)進(jìn)行雙參量測(cè)量。雙參量測(cè)量精度不如單參量高，若無必要，以采用單參量為宜。四同軸電纜電長(zhǎng)度的測(cè)量 1引言在射頻范圍內(nèi)，經(jīng)常采用同軸電纜對(duì)各個(gè)功能塊、器件或振子單元進(jìn)行連接（即饋電），除了要求插損小、匹配好之外，常常還對(duì)引入的相移提出要求。一般只要求相對(duì)相移，譬如同相天線陣或功率組合單位等。它們要求每根電纜一樣長(zhǎng)，而收發(fā)開關(guān)或阻抗變換場(chǎng)合則會(huì)提出長(zhǎng)度為/4的要求，而U形環(huán)平衡器又會(huì)提出長(zhǎng)度為/2的要求，這就出現(xiàn)了如何測(cè)電纜電長(zhǎng)度的問題。 在不加支持片的同軸線段中，同軸線段

16、的機(jī)械長(zhǎng)度（或幾何長(zhǎng)度）與電長(zhǎng)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(jī)械長(zhǎng)度與電長(zhǎng)度之比為波速比（也有稱縮波系數(shù)，或縮短系數(shù)），一般在0.66到1之間，電長(zhǎng)度顯得長(zhǎng)些，而實(shí)際機(jī)械長(zhǎng)度顯得短些。實(shí)際上要求的是電長(zhǎng)度，矢網(wǎng)正好能測(cè)電長(zhǎng)度。 2測(cè)反射相位定電纜電長(zhǎng)度當(dāng)電纜末端開路時(shí)，在其輸入端測(cè)其反射的相位是容易的，由于反射很強(qiáng)測(cè)試精度也較高。當(dāng)然末端短路也是可行的，但不如開路時(shí)修剪長(zhǎng)度來得方便，因此常在末端開路的情況下進(jìn)行測(cè)試。 、/4電纜的獲得 儀器設(shè)定在要求的使用頻率下點(diǎn)頻工作，在測(cè)回?fù)p狀態(tài)下校開路與短路。 接上待測(cè)電纜（末端開路），若電纜正好為/4時(shí)，相位讀數(shù)應(yīng)在1800附近

17、。 若0.04），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。假如連接器是仔細(xì)設(shè)計(jì)，考慮了支持片的影響的，那么還有一個(gè)因素那就是電纜的特性阻抗可能不對(duì)，此時(shí)就應(yīng)測(cè)測(cè)電纜特性阻抗。 2作法 樣本與掃頻方案 對(duì)于已裝好連接器的跳線，長(zhǎng)度已定，只能由長(zhǎng)度定掃頻方案而對(duì)于電纜原材料，則可以按要求頻率確定下料長(zhǎng)度。此時(shí)待測(cè)電纜一頭裝連接器即可。 樣本長(zhǎng)度與掃頻方案是相互有關(guān)的，可以點(diǎn)頻測(cè)也可以掃頻測(cè)，取值要取相位靠近2700時(shí)的電抗值，此時(shí)電長(zhǎng)度為/ 8、電抗值在j50附近，如4060之間，否則不易得到可信數(shù)據(jù)。測(cè)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

18、。以SFF-50的電纜為例，取樣本長(zhǎng)500mm，其電長(zhǎng)度即為700mm（乘1.4波速比），掃頻方案可選4656 MHz，F(xiàn)=2MHz即可。 儀器在測(cè)回?fù)p狀態(tài)下，電橋輸入端與輸出端各串一只10dB衰減器。校過開短路后，接上待測(cè)電纜。記下待測(cè)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。 一般測(cè)試只選一點(diǎn)最靠近2700的點(diǎn)（即50）進(jìn)行計(jì)算即可，要求高時(shí)，可在5010范圍內(nèi)選5點(diǎn)進(jìn)行平均，這5點(diǎn)之間起伏不應(yīng)大于0.5，否則電纜質(zhì)量不好。 電纜兩端測(cè)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。要求高時(shí)，應(yīng)對(duì)樣本進(jìn)行掉頭測(cè)試，兩端測(cè)出的特性阻抗不應(yīng)

19、相差0.5.注意: 1：雖然所有/ 8奇數(shù)倍的頻點(diǎn)皆能進(jìn)行測(cè)試，但只測(cè)了前面/ 8，后面/4及其倍數(shù)都是不參與的；它只提供了0點(diǎn)與點(diǎn)，這兩點(diǎn)只與長(zhǎng)度有關(guān)，而與Z0無關(guān)。 2：測(cè)75電纜時(shí)，請(qǐng)用75電橋，測(cè)試數(shù)據(jù)請(qǐng)乘1.5倍。 3：有人采用測(cè)數(shù)百米長(zhǎng)電纜的輸入阻抗來代替測(cè)Z0，這并非標(biāo)準(zhǔn)方法，實(shí)際上是對(duì)電纜提出了超標(biāo)準(zhǔn)的要求。除非電纜非常好，否則不易通過。七電纜屏蔽度檢測(cè) 也稱漏泄檢測(cè)，也有稱防衛(wèi)度檢測(cè)，作法同陣面幅相檢測(cè)。 采用全頻段掃頻方案，測(cè)插損，用一根好的短電纜校直通； 在輸出端接上待測(cè)電纜，其末端接上陰負(fù)載或雙陰加陽負(fù)載； 將一個(gè)拾取環(huán)（見幅相檢測(cè)），通過一段電纜接到輸入端，當(dāng)環(huán)遠(yuǎn)離待

20、測(cè)電纜時(shí)讀數(shù)應(yīng)70dB； 將環(huán)靠在電纜上滑動(dòng)，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40-50dB就不太好，但勉強(qiáng)能用，若讀數(shù)在20-30dB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(cè)，連接器處不宜低于50dB； 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(cè)方法，只是一種查毛病的方法，并不作為驗(yàn)收的依據(jù)。2.2 PNA用于測(cè)量75系統(tǒng)的補(bǔ)充說明 PNA本身是50系統(tǒng)測(cè)量?jī)x器，在有75配套件的情況下，可在30-1000MHz頻段內(nèi)對(duì)75系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。 1測(cè)回?fù)p 主要是改用75電橋

21、，該電橋輸入輸出端口仍為50，故仍然可用原配電纜接上，而電橋測(cè)試端口為75，即能按原說明書所述方法對(duì)75系統(tǒng)的反射特性進(jìn)行測(cè)試。 測(cè)阻抗或相位或者所測(cè)駐波較大時(shí)，請(qǐng)用75短路器加校短路。 對(duì)電橋定向性有懷疑時(shí)，可用75負(fù)載驗(yàn)證，也可采用校零措施。改用75電橋測(cè)試75系統(tǒng)時(shí)所有駐波、回?fù)p、相移值都是對(duì)的，但阻抗值請(qǐng)注意還要乘1.5才對(duì)。 2測(cè)插損 在儀器輸出輸入端各接一根50電纜，在電纜另一端各接一只50K/75轉(zhuǎn)換，并用75雙陰將它們對(duì)接起來校直通，然后取出雙陰串入待測(cè)件即可測(cè)出其插損與相移。示意圖如下： 3測(cè)增益 接法與測(cè)插損相似，但應(yīng)加30dB衰減器后校直通，衰減器可以是50的，也可以是7

22、5的，各自串入其相應(yīng)位置，其作法與原說明書相同。 4時(shí)域故障定位 除改用75電橋外其他與說明書全同，校短路請(qǐng)注意要用細(xì)芯子的75短路器。 注意：由于75與50兩者內(nèi)導(dǎo)體差別較大，使用時(shí)應(yīng)小心不要插錯(cuò)，粗的插入細(xì)的會(huì)損壞器件，細(xì)的插入粗的則接觸不良甚至不通。 5. 75配套件清單2.3 多對(duì)雙絞線電纜的測(cè)試 在電腦網(wǎng)絡(luò)連線中，用到了多對(duì)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(jìn)行測(cè)試呢？一技術(shù)要求: 有關(guān)單位對(duì)于5類線（四對(duì)雙絞線）的技術(shù)要求見下表（每對(duì)繞成雙絞線的線又有多股與單股之分。相當(dāng)線號(hào)為24AWG26AWG）。 注：在執(zhí)行5類線標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收時(shí)，有的用戶要求

23、按輸入阻抗為10015來驗(yàn)收，其理由為既然有特性阻抗為10015的要求，而現(xiàn)在線很長(zhǎng)（300m），因此只測(cè)其輸入阻抗來代替前兩項(xiàng)要求。對(duì)于理想的均勻線，這個(gè)要求還勉強(qiáng)說得過去，問題是線既不理想也不均勻，這個(gè)要求就超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，否則就沒有必要定第二欄的要求。對(duì)于100MHz，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定回?fù)p為16dB，假如按輸入阻抗要求則為23dB，超過標(biāo)準(zhǔn)7dB；因此把特性阻抗驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)改成按輸入阻抗驗(yàn)收，是不符合標(biāo)準(zhǔn)的作法。另外有的儀器有|Z|坐標(biāo)，這是一種電路參數(shù)而不是傳輸線參數(shù)，用|Z|10015來要求傳輸線的輸入阻抗，是會(huì)鬧笑話的。比如Zin=j100,是完全符合|Z|10015要求的，而對(duì)于傳輸線而言卻

24、是全反射，根本不能用。二測(cè)試方法 這兒只討論用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來測(cè)試雙絞線，不涉及市售電腦線專用測(cè)試設(shè)備。 1直接用單端儀器測(cè)試 這是一種原則性的錯(cuò)誤，因?yàn)槠胶馐艿狡茐?，產(chǎn)生了共模電流，將導(dǎo)致衰減加大、竄擾嚴(yán)重。但有的地方仍然是這樣作的，不妨試一試。 2采用PNA100差分套件。 3將單端儀器測(cè)試口通過復(fù)用開關(guān)擴(kuò)為八個(gè)，采用混合模式散射參量進(jìn)行計(jì)算與校準(zhǔn)，這是ATN公司的方法。下面將只采用1、2兩種方法進(jìn)行測(cè)試，是用PNA3628進(jìn)行的，其頻率范圍為：1KHz120MHz。測(cè)試樣本是一段22.5米的商品電纜。 三測(cè)試結(jié)果 1特性阻抗Z0測(cè)試 雖然Z0一般不是頻率的函數(shù)，但仍測(cè)了三個(gè)頻點(diǎn)，測(cè)時(shí)線長(zhǎng)

25、最好用測(cè)試頻率的/8，測(cè)其末端開、短路時(shí)的輸入電抗，相乘開方后即得。 測(cè)試頻率 MHz 1 10 62.5 單端電橋測(cè) 97114 103.6107.7 100106 差分電橋測(cè) 108113 103108 103108 每個(gè)頻率下有四個(gè)數(shù)據(jù)（四對(duì)線），兩法測(cè)試結(jié)果差別不大，看來都可以用。四PNA100差分套件1差分轉(zhuǎn)換頭 2差分電橋 它是一個(gè)由三個(gè)100無感電阻，與接在測(cè)試口上的待測(cè)電阻，組成的一個(gè)平衡電橋（惠士頓電橋）。由信號(hào)源來的單端信號(hào)，通過平衡器變成差分信號(hào)后，接到電橋的對(duì)角線兩端。另一個(gè)對(duì)角線兩端，再通過另一平衡器將誤差信號(hào)變成單端信號(hào)后，送到儀器的接收輸入端。即可直接得測(cè)得100

26、雙線系統(tǒng)的回?fù)p或駐波比，也可測(cè)試輸入阻抗；但數(shù)值要乘2，因?yàn)閮x器為50系統(tǒng)。五結(jié)束語直接用常規(guī)單端矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)特性阻抗是可行的，測(cè)回?fù)p的誤差則大了些，但似乎尚能勉強(qiáng)使用，測(cè)衰減則顯著偏大，測(cè)竄擾則嚴(yán)重失實(shí)。采用PNA100差分套件后，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀既可勝任各種雙絞線的測(cè)試，也可進(jìn)行時(shí)域故障定位測(cè)試。2.4 微帶線的測(cè)試一微帶線Z0的測(cè)試 待測(cè)微帶線的樣本為一長(zhǎng)度6cm的一塊微帶線，按前述測(cè)Z0方法，測(cè)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。二微帶接頭的測(cè)試 在一塊50微帶線的樣本為一長(zhǎng)度6cm的微帶線兩端裝上連接器，對(duì)此線進(jìn)行時(shí)域故障檢查，調(diào)節(jié)兩

27、端連接器與微帶線的過渡尺寸，使得兩端的時(shí)域反射0.03（越小越好），樣本適當(dāng)長(zhǎng)些以便分清兩端分別對(duì)待。時(shí)域測(cè)試與頻域測(cè)試互相對(duì)照, 有利于對(duì)被測(cè)線作出更合理的裁決, 到頻域后可按菜單鍵再選時(shí)域返回。三雙面復(fù)銅板介電常數(shù)的測(cè)試 1低頻測(cè)電容法 、公式推導(dǎo)：由物理書可知C=A0 / t，0=8.855210-12法/米=8.855210-12F/m 若A=1010mm2，t=1，則C=0.8855P，即1平方公分的兩個(gè)板間距為1mm時(shí)的電容約0.9P，而1mm見方的面積兩板間距為1mm即1mm電容=0.008855P，有介質(zhì)后C=rC r=112.9Ct/A （2.1） 、作法：用一只能分辨1P電

28、容的三用表進(jìn)行測(cè)試，如一塊6273mm2的復(fù)銅板，測(cè)得C為114P，而t扣除銅箔厚度后為0.96，則r=112.91140.96/（6273）=2.672.5 PNA用于測(cè)波導(dǎo)系統(tǒng)PNA常用于測(cè)同軸線系統(tǒng),測(cè)波導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)針對(duì)手頭器件情況進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)。一測(cè)波導(dǎo)器件的插損與相移按菜單鍵，設(shè)定掃頻方案并按執(zhí)行鍵選定之。 將兩只同軸變波導(dǎo)（cg）經(jīng)兩只波導(dǎo)隔離器對(duì)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。 插損量程有四檔, 可按鍵來選擇, 最小一檔為0-2.5dB, 最大可測(cè)80dB。測(cè)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

29、相位量程為180（每格72），插損量程為+1-4dB。2插損仍為+1-4dB，相位在光標(biāo)點(diǎn)的附近平移展開（每格5)。 3相位按180（每格72)，插損量程改為+5-20dB。 4插損仍按+5-20dB，相位在光標(biāo)點(diǎn)的附近平移展開（每格5)。一用同軸反射電橋測(cè)波導(dǎo)器件（或系統(tǒng)）的反射特性1常規(guī)掃頻測(cè)試 （如圖2.16）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。假如同軸變波導(dǎo)的失配很小時(shí), 可直接連上待測(cè)件進(jìn)行測(cè)試。由于波導(dǎo)口開路并非全反射, 因此波導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)試中一般只好用校短路來代替校開路, 這樣作對(duì)測(cè)駐波比（回?fù)p）無妨, 閃點(diǎn)參數(shù)所顯駐

30、波比（回?fù)p）數(shù)字有效。用短路代開路后相位差了180, 因此再用阻抗圓圖來看時(shí), 就成了導(dǎo)納圓圖。此時(shí)用圓圖只宜用來看相位與看曲線集中情況及趨勢(shì)等, 而閃點(diǎn)參數(shù)所顯相位數(shù)值需改正負(fù)號(hào)（即差180), R與X是不太好用的（一定要用的話，可將R+jX用50除后取倒數(shù)，即得歸一后的相對(duì)導(dǎo)納g +jb）。 用矢量便于對(duì)器件進(jìn)行匹配。 2點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法 A/4法 在上面提到的測(cè)試方法中，由于同軸變波導(dǎo)的失配不知道，必然帶來誤差，這種誤差在點(diǎn)頻上可用/4法分離。對(duì)于波導(dǎo)系統(tǒng)則用g/4 。 以點(diǎn)頻2450MHz為例，對(duì)于BJ-26，g=173.36, 準(zhǔn)備一段長(zhǎng)度為g/4=43.340.1的短波導(dǎo)即可。做法如

31、下：測(cè)件的反射）。以紙中心為原點(diǎn)，由同一原點(diǎn)、按同一比例在紙上畫出0與1的矢量圖，連接0與1的端點(diǎn)a與b，找ab連線的中點(diǎn)m，則om =cg ，ma =dut 。 通過這種測(cè)試，準(zhǔn)確度大大提高，搞清了問題所在，可用低檔設(shè)備作出高檔產(chǎn)品。其實(shí)這種測(cè)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(cè)試。 B單線法（單波導(dǎo)法） 此法實(shí)際上是/4法的一種變通或推廣，假如手頭有的短波導(dǎo)不是g/4，或者想校更多的頻點(diǎn)的話，不妨試試此法。按測(cè)回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開路與短路校正。這是因?yàn)槎滩▽?dǎo)不是g/4而且還要掃頻測(cè)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(dǎo)

32、，并在波導(dǎo)口接上待測(cè)件（同圖2.17），記下0測(cè)試值（或打印出反射數(shù)據(jù)）。在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，接入一短波導(dǎo)（電長(zhǎng)度約90，或30到150之間，不宜靠近180)，記下1測(cè)試值（或打印出反射數(shù)據(jù)）。見圖2.19。ba2o同上，畫出0與1的矢量圖，連接0與1的端點(diǎn)a與b，找ab連線的中點(diǎn)，過中點(diǎn)作ab中垂線，在中垂線上找出一點(diǎn)m，使得amb = 2（可由實(shí)際波導(dǎo)長(zhǎng)度算出，2180時(shí)，m點(diǎn)在矢量三角形外）。則om = cg ，ma = dut ,誤差已得到分離。此法雖然能掃頻測(cè)試，但修正還得一點(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)行。參見圖2.21。一般使用時(shí)，帶寬并不寬，即使按g/4法進(jìn)行掃頻測(cè)試，精度也是夠好的。 C

33、雙線法（雙波導(dǎo)法） 假如有兩段長(zhǎng)度約g/6的短波導(dǎo)，即可采用此法。同B中第一點(diǎn)，按測(cè)回?fù)p進(jìn)行連接，在同軸反射電橋上作開路與短路校正。這是因?yàn)槎滩▽?dǎo)不是g/4而且還要掃頻測(cè)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(dǎo)，并在波導(dǎo)口接上待測(cè)件，記下0測(cè)試值（或打印出反射數(shù)據(jù)）。接法見圖2.17。在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，接入一短波導(dǎo)（電長(zhǎng)度約60，或30到90之間），記下1測(cè)試值（或打印出反射數(shù)據(jù)）。接法見圖2.19。coabmdutcg在同軸變波導(dǎo)口與待測(cè)件之間，再接入一短波導(dǎo)（電長(zhǎng)度約60，或30到90之間）， D調(diào)配反射計(jì)法（滑動(dòng)負(fù)載法） 滑動(dòng)負(fù)載在波導(dǎo)中是很容易實(shí)現(xiàn)的，

34、有了它，雖可以測(cè)三次定一圓（見上雙線法）解出cg，但通常多采用調(diào)配反射計(jì)法。這是一種典型的點(diǎn)頻計(jì)量方法。 按測(cè)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。在同軸變波導(dǎo)口接上一只四螺釘匹配器，后面再接上一只滑動(dòng)負(fù)載。反復(fù)調(diào)節(jié)四螺釘匹配器，使得拉動(dòng)滑動(dòng)負(fù)載時(shí)反射系數(shù)的幅值不變（即回?fù)p不變或駐波比不變，并不要求為零），此時(shí)即可認(rèn)為反射計(jì)已完成調(diào)配（誤差0）。 用調(diào)配后的反射計(jì)測(cè)試出的值，即可認(rèn)為是真值。 3提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法 介紹計(jì)量方法的目的，除可以進(jìn)行精密測(cè)試外，還有一個(gè)目的就是要通過測(cè)試找到一只好的波導(dǎo)負(fù)載（駐波比1.02）作標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，與一只好的同軸變

35、波導(dǎo)（駐波比1.1）。 假如有了一只標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載, 而且接到上述同軸變波導(dǎo)后所測(cè)駐波比1.13（回?fù)p-24dB），則可以按菜單鍵選校零項(xiàng)并執(zhí)行之，從而使得測(cè)試設(shè)備的精度與校零用的負(fù)載相當(dāng)（即測(cè)試系統(tǒng)的剩余駐波比1.02）。但若沒有好的負(fù)載, 或者接上負(fù)載后駐波1.13, 則不能校零, 否則反而出錯(cuò)。 最好用g/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。三采用波導(dǎo)定向耦合器測(cè)試 1常規(guī)掃頻測(cè)試 將儀器輸出端經(jīng)同軸變波導(dǎo)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。 2點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法 采用波

36、導(dǎo)定向耦合器測(cè)試后，也能采用點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法，作法同上(見二、中2、各項(xiàng))。 3提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法采用波導(dǎo)定向耦合器測(cè)試后，也能采用提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法，作法同上（見二、中3、）。最好用g/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。四采用魔T 1常規(guī)掃頻測(cè)試 將儀器輸出通過同軸變波導(dǎo)接到魔T的和支路, 將差支路通過同軸變波導(dǎo)接到儀器輸入（A或B），將標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)負(fù)載接到魔T的一路, 另一路用短路板封上后校開路。 拆下短路板接上待測(cè)件即可進(jìn)行駐波比測(cè)試。 2點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法 采用魔T測(cè)試后，也能采用點(diǎn)頻計(jì)量測(cè)試法，作法同上(見二、中

37、2、各項(xiàng))。 3提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法采用魔T測(cè)試后，也能采用提高掃頻測(cè)試準(zhǔn)確度的校零法，作法同上（見二、中3、）。最好用g/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。3 常用器件的測(cè)試3.1 電感（分立元件）一標(biāo)稱值的測(cè)試 標(biāo)稱值一般用LCR儀器進(jìn)行測(cè)試，也可用PNA進(jìn)行測(cè)試。 1用PNA3628，按測(cè)回?fù)p連接； 2掃頻方案設(shè)為0.1590MHz點(diǎn)頻； 3在電橋測(cè)試口上校開路與短路； 4在測(cè)試口插上待測(cè)件即可測(cè)出其R與X值，R用于優(yōu)值Q的計(jì)算，由X即可算出電感L值。 X = jL = j2fL = jL（H），因此 |X|= |L

38、|H，如X測(cè)試值為-j10即為10H。 5按0.1590MHz設(shè)置，適于測(cè)1999H； 按1.590MHz設(shè)置，適于測(cè)0.199H，即0.1|X|= |L|H，讀數(shù)除以10； 按0.0160MHz設(shè)置，適于測(cè)109999H，即10|X|= |L|H，讀數(shù)乘以10； 6也可用列表掃頻方案，同時(shí)使用兩或三個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)試。二射頻下的電感測(cè)試 這是一個(gè)值得思考的例子，有位用戶在其150MHz，BP機(jī)主臺(tái)發(fā)射機(jī)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(jì)是用作扼流圈。誰知，在PNA上一測(cè)卻為容性。是儀器出了問題嗎？為此，對(duì)其進(jìn)行了超頻帶范圍的測(cè)試，結(jié)果整理如下：線圈A的阻抗軌跡為

39、一個(gè)大圓，局部有3個(gè)小圓。線圈B（空心者）呈現(xiàn)4個(gè)偏心圓。 下面給 一組參考數(shù)據(jù)，用0.35漆包線在5桿上 平繞若干圈脫下來即成為一個(gè)線圈，對(duì)于這種線圈其第一諧振點(diǎn)f01大致可用下表查出范圍。諧振時(shí)呈電阻性即=0，用相位來定諧振點(diǎn)明確一些，比用好。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。這里并不試圖解決線圈估值與設(shè)計(jì)問題，而是通過實(shí)例說明：不能簡(jiǎn)單地將高頻結(jié)構(gòu)用到甚高頻，更不談?dòng)玫匠哳l。這兒主要想說明器件或零件用在什么頻率，就應(yīng)該在什么頻率下進(jìn)行測(cè)試。對(duì)射頻工作者來說，手頭沒有矢網(wǎng)進(jìn)行測(cè)試，不僅僅是不方便，有時(shí)還會(huì)作出錯(cuò)誤的選擇。3.2 電容

40、（分立元件）一標(biāo)稱值的測(cè)試 1按測(cè)回?fù)p連接； 2掃頻方案設(shè)為63.662MHz點(diǎn)頻(非3628型儀器只好設(shè)為63.65MHz)； 3在電橋測(cè)試口接上短路器后校開路，取下短路器后校短路。阻抗圓圖變成導(dǎo)納圓圖； 4插入待測(cè)件即可測(cè)出其導(dǎo)納值（G+jB），從而算出電容C值。注意：屏幕上仍顯R+jX。但要知道其實(shí)是G+jB。經(jīng)過計(jì)算(從略)，|X|=|C|p,如測(cè)試值X為10，則C為10p。同樣R值也可用于優(yōu)值Q的計(jì)算； 5按63.662MHz設(shè)置時(shí)，適于測(cè)試1999p； 按 6.366MHz設(shè)置時(shí)，適于測(cè)試109999p，即讀數(shù)乘以10； 按 0.636MHz設(shè)置時(shí)，適于測(cè)試10099999p，即讀

41、數(shù)乘以100； 6也可用列表掃頻方案，同時(shí)使用兩或三個(gè)頻率進(jìn)行測(cè)試。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(cè)試中發(fā)現(xiàn)帶引線的瓷片電容呈電容性也是有條件的。由于引線電感的參與，變成了一個(gè)串聯(lián)諧振回路，隨著頻率的升高依次出現(xiàn)第一個(gè)串聯(lián)諧振點(diǎn)與第一個(gè)并聯(lián)諧振，也就是說一個(gè)電容的高頻測(cè)試特性也是在圓圖上周期性的繞圈。集中電容，比如最普通的瓷片電容，由于引線電感的原因，會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)諧振現(xiàn)象（=1800），超過諧振點(diǎn)后呈電感性。普通瓷片電容的諧振頻率大致如下：高頻時(shí)電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）變大，普通的貼片電容不宜用于微波頻段。需要時(shí)，可以作一夾具進(jìn)行測(cè)試，其思路是：利用待測(cè)件與一段同軸線組

42、成/2腔，并聯(lián)在傳輸線上形成一個(gè)陷波器，由陷波深度即可算出ESR。如圖3.6。3.3 陶瓷諧振腔的測(cè)試方法 陶瓷諧振腔由于耐高溫，而且相對(duì)介質(zhì)常數(shù)高（常在80以上），故體積小，而且溫度穩(wěn)定性也好（約3ppm/C0），常用于功率較高（瓦級(jí)）的小型移動(dòng)通信設(shè)備（如手機(jī)、無繩電話等）。對(duì)于這種器件，一般要求測(cè)其諧振頻率與Q值，對(duì)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(cè)頻響法，下面分段簡(jiǎn)單介紹一下。一臨界耦合法 在一份美國Trans tech 的應(yīng)用筆記上有一短文報(bào)導(dǎo)了這種作法。 其思路為在一矢網(wǎng)上作一測(cè)試夾具，測(cè)試夾具本身為一插座，其內(nèi)導(dǎo)體伸出一叉形簧片，插座

43、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(gè)耦合電容，前后移動(dòng)腔體（改變耦合電容）使得腔形成臨界耦合，則此時(shí)虛部為0，實(shí)數(shù)為50的點(diǎn)的頻率，即諧振頻率。而R=X的兩點(diǎn)間頻帶寬度去除諧振頻率即得Q。 這種測(cè)試方法在矢網(wǎng)上用圓圖來看，是很清楚的。但在標(biāo)網(wǎng)上也能測(cè)出，只要先調(diào)臨界耦合使得某一頻率上回?fù)p小于-40dB的話，則回?fù)p最低點(diǎn)的頻率即諧振頻率f0。再找出兩個(gè)7dB點(diǎn)的頻率f1和f2，則Q = f0/(f2-f1)，當(dāng)臨界耦合時(shí)，R=X點(diǎn)的反射為 j/（2j），其反射絕對(duì)值為0.447，回?fù)p值為-7dB。 此法比較直觀，但操作有困難，作者嘗試后認(rèn)為

44、并不實(shí)用，因?yàn)閵A具難做，臨界耦合不是那么簡(jiǎn)單就調(diào)好了的，速度太慢。二直接測(cè)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(cè)試端口開路時(shí)，光點(diǎn)在=1（=0）處，接上陶瓷腔后，在顯示屏上將出現(xiàn)如圖（圖3.1）的情況，則=0的一點(diǎn)的頻率，即諧振頻率f0，記下此點(diǎn)的反射系數(shù)模值或回?fù)p即可算出Q。 陶瓷諧振腔一般有兩種作法，一是作成/4短路線，一是作成/2開路線。1/4短路線 Q =/2=1.57/（1-|） (3.4) 有的書上 Q =/(1-2)，當(dāng)|1時(shí)，兩者是一致的。 （推導(dǎo)從略）2/2開路腔 可如法炮制得 Q=3.14/（1-|），似乎Q大了一倍，其實(shí)由于腔長(zhǎng)了一倍，將增大一倍，又使減小，所

45、以/2腔雖比/4腔的相位靈敏度高一倍，但Q值卻差不多。 3. 參考表 上兩式中是對(duì)Zor（諧振腔的Zo）而言，而儀器測(cè)試時(shí)是對(duì)儀器的Zo而言，則應(yīng)由儀器測(cè)出之算出0與Z0，然后除上Zor得到腔內(nèi)之r 再算到r，以r代入Q值公式即得，當(dāng)儀器特性阻抗Z0=50，陶瓷腔Zor=7，可參考下表取值，使用時(shí)可用對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙畫出連線以便插值。 4實(shí)測(cè)效果 諧振頻率的分辨率，決定于矢網(wǎng)的相位分辨率，對(duì)于相位分辨率為0.10的情況下如/4腔，反射相位為1800即能分辨1800分之一，對(duì)于900MHz，即0.5MHz。 由于|1，因此對(duì)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(yán)格，但由于實(shí)際上的問題可能并不太實(shí)用。三陷波器法 2估算 Zx=0時(shí)，V0max=V/2，假定Z0=50， Zx0時(shí)，V0=50V/（Zx+100），則T=V/V0max=100/( Zx+100）， 因此可由測(cè)出的諧振點(diǎn)衰減值得到T，從而解出Zx， Zx=(100/T)-100 (3.5)而陶瓷腔的Zxmax=Z0r，陶瓷腔特性阻抗Z0r一般在7左右，則可算出腔內(nèi)r為Z