如何選擇正確的微波射頻測試電纜.
在無線通信領(lǐng)域微波射頻測試電纜是一種常用高精密的系統(tǒng)測試耗材,與測試儀器配套連接使用,微波器件最常見的有Agilent,Rohde & Schwarz ,Anrisu等的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,掃頻儀。
任何一個DUT都位于信號發(fā)生器和分析儀之間,而連接DUT和儀器之間的橋梁就是測試附件或測試系統(tǒng)。千萬不要忽視這些測試附件,有條件時,最好能固化這些測試附件使之成為一個標(biāo)準(zhǔn)化的測量系統(tǒng)。儀器供應(yīng)商在提供整機(jī)時,最多會提供到與儀器的最高工作頻率相符的測試電纜。而在真正的測試過程中,會遇到各種不同的情況而需要采用不同的附件,所有這些附件都會影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,這就需要測試者對相關(guān)的測試附件有深入的了解。
在選擇測試系統(tǒng)中電纜的規(guī)格時,除了要考慮插入損耗和VSWR以外,電纜的穩(wěn)定性一定要好。在射頻和微波頻段,常用的電纜分為半剛性電纜,半柔性電纜和柔性編織電纜等三種。柔性電纜作為一種“測試級”的電纜。相對于半剛性和半柔性的電纜,柔性電纜的成本相對昂貴,這是因?yàn)槿嵝噪娎|在設(shè)計時要顧及的因素更多。柔性電纜要易于多次彎曲而且還能保持性能,這是作為測試電纜的最基本要求。柔軟和良好的電指標(biāo)是一對矛盾,也是導(dǎo)致成本升高的主要原因。柔性電纜必須保持在彎曲條件下幅度和相位的穩(wěn)定。通常來說,單股內(nèi)導(dǎo)體的電纜有利于幅度的穩(wěn)定;多股內(nèi)導(dǎo)體的電纜有利于相位的穩(wěn)定,可見僅這二項(xiàng)指標(biāo)就難以二全了。GORE憑借多年來對柔性測試電纜核心材料低密度PFFE (e-PTFE, 膨體聚四氟乙烯,介電常數(shù)低至1.3)技術(shù)的掌握和應(yīng)用, 以及創(chuàng)新的無間隙內(nèi)鎧裝的工藝,成功實(shí)現(xiàn)了鎧裝測試電纜電氣性能和機(jī)械性能的完美結(jié)合,在大幅延長測試電纜使用壽命的同時,也保留了GORE電纜慣有的優(yōu)良和穩(wěn)定的電指標(biāo),同時也保留了極輕的重量和超柔性。
要注意觀察接頭和電纜連接部位的工藝,這會影響到電纜的使用壽命。在這個部位,傳統(tǒng)的電纜和接頭之間有一個硬接觸點(diǎn),很容易造成電纜的斷裂,這也是大部分測試工程師在使用傳統(tǒng)測試電纜測試過程中最頭疼的問題,而這并不是簡單采用熱縮套管就可以解決的,因?yàn)檫@種硬接觸點(diǎn)的斷裂往往是測試電纜在頻繁彎折后,張力通過電纜傳導(dǎo)到硬接觸點(diǎn),造成硬接觸點(diǎn)老化而斷裂。傳統(tǒng)不帶鎧裝的柔性測試電纜自不用說,由于沒有鎧裝層的保護(hù),即使在電纜和接頭連接處采用增強(qiáng)型的熱縮套管也不能有效延長測試電纜的使用壽命;而傳統(tǒng)的鎧裝電纜由于鎧裝層之間以及鎧裝層和信號傳輸層之間有間隙,張力還是會在電纜彎折后傳導(dǎo)到硬接觸點(diǎn),造成電纜在使用一段時間后指標(biāo)發(fā)生跳變。為了有效解決以上傳統(tǒng)測試電纜在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題,GORE無間隙緊密內(nèi)鎧設(shè)計使得電纜在彎折的情況下,由彎折帶來的張力和扭力會盡可能平均分布到電纜機(jī)械鎧裝層,以減少對硬接觸點(diǎn)以及信號傳輸層的影響,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電氣指標(biāo)及延長使用壽命。
接頭的材料也是決定測試電纜壽命的主要因素,一般來說,采用銅外導(dǎo)體的接頭的使用壽命不如不銹鋼材料。在滿足力矩的前提下,前者的壽命是500次,后者是5000次。這項(xiàng)指標(biāo)的定義是在到了壽命后,接頭的出廠指標(biāo)開始下降,而不是說這個接頭就要報廢了。正常情況下,電纜接頭的壽命要遠(yuǎn)大于上述指標(biāo)。針對需要頻繁插拔的生產(chǎn)測試環(huán)境,轉(zhuǎn)接頭的應(yīng)用是值得推薦的。簡單來說,針對相對靜止的互聯(lián)方案,不需要頻繁插拔和彎折的情況下,推薦選擇普通不帶鎧裝的測試電纜,而針對大批量生產(chǎn)測試或繁重的實(shí)驗(yàn)室測試,鎧裝電纜從長期的角度來看總是性價比最好的選擇。
柔性電纜的設(shè)計從某種程度上違背了低無源互調(diào)的設(shè)計原則,所以柔性電纜少有低無源互調(diào)型號的。
總的來說,柔性測試電纜的指標(biāo)一定要好和穩(wěn)定,選擇一條柔性測試電纜要從實(shí)際應(yīng)用,頻率,損耗,VSWR,接頭材料,使用壽命,射頻泄漏,無源互調(diào)和成本等諸方面因素綜合考慮,而不是單純從價格來考慮,因?yàn)樵跍y試過程中,對總體成本影響最大的往往是測試效率和產(chǎn)出良率。