本應用測試針對非標稱50Ω的線纜,,包括同軸,、雙絞線、差分高速數(shù)據(jù)線的測試,,包括阻抗參數(shù),、S參數(shù)(插損、駐波,、Smith圖等等),,也可以繪制眼圖。
根據(jù)電纜的性能,,如頻率范圍,、長度、是否差分,,設置時域門控,,可以按照線纜連接的位置,門控選通,,獲得實際物理線纜的各項參數(shù)結果,。門控選通測試結果對應被測線纜,不含接頭和夾具以及其它測試線纜,。
測試要點:
由于被測線纜不是50Ω標準同軸線纜,,可能是高速數(shù)據(jù)線、差分線等,。
用網(wǎng)絡分析儀測試時,,測試端口是標準50Ω同軸線纜,因此在連接被測電纜時要求使用轉接頭或夾具,,而這些接頭和夾具的S參數(shù)未知,,需要去除其影響,才能獲得被測線纜的實際參數(shù),。
目前常用的方法是去嵌入或夾具移除法,,這些方法要求精確設計的夾具和微帶校準件,校準后移除夾具的S參數(shù),。其難點在于夾具及其校準件的制作,,通常校準件的參數(shù)是理論設計值,,跟實際值有一定差距,并且校準和得到的夾具自身S參數(shù),,可能造成實測數(shù)據(jù)曲線的波動,,甚至錯誤。
本方法采用通用校準方法,,通過時域選通功能,,定位到被測電纜,實測數(shù)據(jù)自動排除接頭和夾具的影響,。
測試原理:
時域分析是矢量網(wǎng)絡分析儀的一個功能選項,,時域分析中被測量是時間的函數(shù)。對于均勻介質中的傳輸,,時間軸等效于距離軸,。理論上,任意被測量例如阻抗Z,、導納Y 或S 參數(shù)都可以用脈沖響應或階躍響應在時域來表征,。
矢量網(wǎng)絡分析儀通過頻域分析參數(shù)的數(shù)據(jù)結果,通過FFT反變換及濾波和加窗,,得到時域測試參數(shù),,橫軸為時間軸,分析脈沖響應或階躍響應,。對于均勻介質中的傳輸,,時間軸等效于距離軸。
快速傅里葉(FFT)正反變換是矢量網(wǎng)絡分析儀實現(xiàn)時域分析的基礎,。用矢量網(wǎng)絡分析儀時域分析時,,需要根據(jù)被測件電長度L界定模糊距離,從而定義頻率間隔Δf,;需要根據(jù)需求定義電長度分辨率(時間間隔分辨率),,從而定義頻率寬度SPAN。
最大無模糊距離
時間(長度)分辨率
注意,,單端(S11)測試距離和時間,,信號往返,是雙端單向傳輸(S21)的2倍,。如果被測線纜的電長度小于最大無模糊距離的2倍時,,連接線纜單端(S11)測試的末端要連接匹配負載,否則末端開路或短路會在測試范圍內產生模糊信號,。
使用“時間門”選擇脈沖響應中的特定部分而抑制其余部分,。時間門在時域分析狀態(tài)進行選取和配置。時間門選取的時間片段對應測試通道內的某一段位置,在時域分析模式選取時間門,,對應電纜連接監(jiān)控位置點,,打開時間門后,,切換到頻域進行監(jiān)測,。
測試方法:
DUT為線纜,可以是10Ω~1kΩ內任意阻抗,;
被測電纜焊接50Ω同軸接頭,,如SMA、N;
如果DUT為差分電纜,,每個電纜對焊接兩對50Ω同軸接頭,,每對接頭外殼導體互聯(lián),并連接DUT屏蔽層,。
測試之前校準,。
測試窗口分兩個Channel:
Ch1線纜插入損耗: S21測試,采用帶通沖擊響應,,在第一峰值處門控選通,,至少包含一對時域副瓣;
Ch2線纜阻抗: Z11測試,,采用低通階躍響應,,門控選通,包含DUT長度50%~80%,。
測試驗證:
DUT: 75Ω同軸,,頻率范圍3GHz,長度914mm
S21插損初始測試結果:
S21時域門控設置:
S21插損,,門控選通修正測試結果:
Z11阻抗測試結果:
在產線測試中如何批量進行電纜的S參數(shù)測試,?
在生產產線中,由于測試量巨大,,對于被測件需要逐一進行手動測試,。如上述進行駐波比參數(shù)的測量,就需要一遍遍地進行參數(shù)設置,,這樣傳統(tǒng)的手動測試不僅效率低下,,測試數(shù)據(jù)手動記錄對于數(shù)據(jù)的準確性也無法保證,同時也無法進行數(shù)據(jù)的追溯,。因此傳統(tǒng)的手動測試逐漸被射頻產線自動化測試軟件所替代,,NSAT-1000射頻無源器件自動測試系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對線纜等無源器件進行自動化測試,測試場景如圖所示,。用戶只要錄入測試被測產品的批次號,、型號以及編號,便可對產品進行自動測試,并保存測試數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫,,用戶可根據(jù)需要查詢測試數(shù)據(jù)并生成報表,。
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