把握六点助你提高RF微波测试正确性

4 秘诀四：别轻忽了所有与仪器相连的东西

设备制造商在订定每一部仪器的效能规格时，最多只会提供到面板上供应信号和量测信号用之接头的规格而已。从接头开始，所有出现在仪器和DUT 之间的东西都可能会影响仪器的效能和量测的稳定一致性。在RF 和微波的频率及功率位准下，通常有三大罪魁祸首：缆线、切换器和信号整波器（signal conditioner）。

4.1 选择正确的缆线类型
订定测试系统的规格时，需决定要使用哪一种缆线来连接各个装置，而且您可能还可以指定切换矩阵中所要使用的类型。一般的原则是，稳定的缆线具有较低的注入损耗和较佳的VSWR，因此量测的稳定一致性较高。在高频下，最常使用的三种缆线类型为：半硬式（ s e m i -rigid）、软性（conformable）和弹性（flexible）的缆线。

4.1.1 半硬式缆线
顾名思义，这种缆线不会轻易地改变形状，可确保极佳的效能和稳定。高品质的半硬式缆线在生产制造的过程中，可透过施以符合MIL 标准的温度循环刺激（temperature cycling）法，达到更高的稳定度。在成形步骤后使用温度循环刺激法，可以消除内部的压力，避免已成形的缆线日后变形。这些缆线中使用之介电质的品质也会影响其量测的效能。Solid Teflon是最常用的，但会造成注入损耗。Expanded Teflon是目前最佳的替代品，可提供较低的注入损耗和较宽的频率范围。这种对细节的注重全都会反映在这些缆线的成本上，相较于软性或弹性的缆线，其价格高出许多。

4.1.2 软性缆线
这种缆线的稳定度比半硬式缆线差，因为它们很容易塑形和重新塑形，这样的弹性会影响量测的稳定和长期的可靠度。

4.1.3 弹性缆线
有时又称为" 测试仪器等级的缆线"，通常可以提供良好的相位稳定度和低注入损耗，但相对地价格也不低。这种缆线的维护需求较高，使用时需要额外地小心，不然严重的变形可能会改变其电性特性，造成量测结果不准确。

4.2 避免切换相关的问题
切换对整体系统功能的运作相当重要，可以将仪器和DUT 之间的信号与电源供应连接作业自动化。由于大部分作为信号源以及需要量测的信号都会经过切换矩阵，因此其规格若有任何缺失，可能会影响量测的效能、速度和稳定。在高频下，有三项规格特别重要：隔离度、VSWR 和注入损耗。

4.2.1 扩大隔离
存在一个或多个高功率的信号时，信号路径间的洩漏可能会让低功率信号的量测变得极为困难。（当高功率和低功率的信号同时绕经一个切换矩阵时，最可能发生这种状况。）秘诀：选择隔离度规格为90 dB 或更佳的切换器，这样一来就可以减少洩漏，可能也比较不需要将信号绕经不同的切换组件了。

4.2.2 降低VSWR
高VSWR 可能造成相位误差，因而影响向量和调变量测 的准确度。切换矩阵的VSWR 与矩阵中使用之同轴切换器的VSWR 直接相关，而个别切换器的VSWR 会取决于它的机构尺寸和容许度。秘诀：可以使用与所需的频宽相较算是短的缆线，进一步将VSWR 降到最低。如果因为高频宽的需求或机构上的要求而无法使用短的缆线，那么最好的替代方法就是透过损耗垫或损耗性缆线，将注入损耗加入传输线中，如此一来，就可以在想要的频率范围，减小VSWR 引起之涟波的振幅，不过，代价是整体的注入损耗较高。

4.2.3 控制注入损耗
在较高的频率，注入损耗容易变成一个问题，其规格通常是以表格或方程式的形式，相对于频率来订定的。秘诀：随着切换器逐渐老化，其注入损耗可能会改变，因此要留意"注入损耗的稳定"或"注入损耗的稳定度"这类的规格，这种规格的有效性可以持续到产品预计的使用寿命到期时。瞭解这种最糟情况下的损耗值可以协助控管误差量。

4.3 评估信号整波器
如秘诀三所述，DUT、其测试要求及其所在的位置会决定是否要将被动或主动式信号整波器加入信号路径中。整波器可以是独立运作的装置或是内建在切换矩阵中，放大器、衰减器和转频器是最常用的信号整波元件。

4.3.1 放大器
如果需要进行精确的振幅量测，或是如果信号是透过很长的缆线来传送，那么可能就需要提供额外的信号增益。有几项重要的规格可以协助确定所要使用的放大器是否合适。

4.3.2 VSWR
放大器最恶名昭彰的问题是VSWR 不佳。秘诀：将衰减器或隔离器（虽然这两者的频宽较有限）连接到放大器的输出，可以减轻VSWR 的问题。

4.3.3 交互调变
量测DUT 频宽以外的交互调变失真或旁生发射噪音时，放大器的频宽相当重要。秘诀：要慎防动态范围不佳或有很低的1 dB 压缩点的放大器，因为若存在很强的基频信号时，这种放大器会造成足以影响谐波量测结果的交互调变失真。

4.3.4 杂波（spur）
切换式电源供应器可能会产生与切换频率（通常为100-200kHz）有关的杂波。秘诀：避免使用含切换式电源供应器的放大器或任何其它的元件。