無相位失真,如何選擇測試系統(tǒng)用電纜
同軸電纜是系統(tǒng)中經(jīng)常容易被忽視的組件之一,除非它們出現(xiàn)故障。當(dāng)處于最佳狀態(tài)時,微波電纜組件不會增加任何影響:沒有損耗,也沒有相位失真。當(dāng)處于最差狀態(tài)時,電纜損耗可能變得非常嚴(yán)重,以致于必須用寬帶放大器電路加以補(bǔ)償。用于測試與測量應(yīng)用的同軸電纜和電纜組件對系統(tǒng)而言必須“不可見”,才能使它們的電氣特性不會被當(dāng)作待測設(shè)備(DUT)的部分特性來測量。
雖然構(gòu)建射頻/微波測試系統(tǒng)的一些工程師更喜歡通過將撓性或半剛性電纜切割到一定長度,然后在選定的同軸連接器內(nèi)端接這些電纜來“搭建他們自己的”電纜組件,但大多數(shù)工程師還是愿意選擇定購?fù)S電纜組件。提供這類組件的供應(yīng)商有很多,即使是測試應(yīng)用所需的高性能精密電纜也是如此,而且大多數(shù)供應(yīng)商都能提供標(biāo)準(zhǔn)長度和定制長度的電纜組件。
雖然自動測試設(shè)備(ATE)系統(tǒng)通常使用半剛性電纜,而且在這些系統(tǒng)中DUT可以自動放置在合適的測試夾具里,但基于微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)的許多測量系統(tǒng)需要通過撓性電纜組件將DUT連接到測試系統(tǒng)端口。諸如Flexco Microwave等公司就提供了專為與VNA配套使用而開發(fā)的精密電纜組件。例如,該公司的NTC195測試電纜可以用于從直流到26.5GHz的頻率范圍,而NTC182測試電纜可以擴(kuò)展到從直流至40GHz的范圍。兩種電纜的外徑都是0.5英寸,最小彎曲半徑均為1.5英寸,這兩種50Ω的電纜具有90dB的最小屏蔽效能(SE)。根據(jù)頻率要求,這些電纜組件可以用不同的連接器端接,包括K、3.5mm、SMA、TNC和N型連接器。
Semflex公司已經(jīng)開發(fā)出隨溫度(-65℃至+95℃)變化和隨彎曲度變化(360°)的相位變化最小的測試級電纜,每100英尺損耗僅為20dB。Radiall公司則在其TestPro 4.2電纜中使用了一種低密度的PTFe電介質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)從直流至20GHz的頻率覆蓋范圍。這些電纜的外徑為4.81mm,在18GHz時的插損很低,為2.1dB/m。Radiall公司還制造TesPro 5電纜組件,用于從直流至26.5GHz的測量應(yīng)用。這些電纜的外徑稍大些,為5.85mm,插損直到18GHz都只有1.02dB/m,幅度穩(wěn)定度優(yōu)于0.05dB。這兩種電纜組件的最小彎曲半徑都是25mm(約1英寸)。
Pasternack公司提供的電纜組件覆蓋從直流至26.5GHz的頻率范圍,可與商用的VNA一起使用,例如安捷倫科技公司(Agilent)和安立公司(Anritsu)的VNA分析儀。Pasternack公司的PE310-KIT包包含各種長度的撓性電纜組件。該公司的在線“電纜組件向?qū)А笨梢詭椭脩舾鶕?jù)各種不同終端連接器選擇合適的同軸電纜和光纜。
Mini-Circuits公司的CBL系列測試電纜覆蓋了從直流至18GHz的頻率范圍,目前庫存有各種長度和公頭連接器類型,包括SMA到SMA、SMA到N型和N型到N型連接器。Synergy Microwave公司推出的SF系列測試電纜使用PTFE電介質(zhì),連接器是帶銅制中心引腳的鍍金同軸連接器,損耗低,借助各種連接器可覆蓋從直流至18GHz的頻率范圍。位于佛羅里達(dá)的RF Labs公司開發(fā)出了Mini-Flex 105MC電纜組件,這些電纜采用不銹鋼單線管與硅樹脂護(hù)套,借助連接器的選擇可覆蓋從直流至50GHz的頻率范圍。Crystek Microwave公司的160系列撓性電纜組件包含不銹鋼連接器,可工作在從直流至40GHz的頻率范圍,在26GHz時的損耗僅有0.7dB/英尺,在40GHz時的損耗也只有0.9dB/英尺。其它高性能電纜組件供應(yīng)商還包括JMicroTechnology、MegaPhase、美國國家儀器(NI)、RF Precision Cables、Storm Products和Times Microwave Systems等。
圖:MXP電纜/連接器接口支持高達(dá)40GHz的模擬測試和高達(dá)40Gb/s的數(shù)字測試。
例如,MegaPhase公司最近推出了原始設(shè)備制造商(OEM)測試電纜的一種低成本替代品,可用于頻率高達(dá)67GHz的應(yīng)用。這種型號為MegaPhase 67的測試電纜可以與VNA和其它微波測試儀器一起使用,在34GHz時的衰耗為1.05dB/英尺,在67GHz時的衰耗僅為2.05dB/英尺,最小屏蔽效能為100dB。這種測試電纜可提供從8英寸至72英寸的標(biāo)準(zhǔn)長度,并提供1.85mm的連接器。
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