面向非射频测试工程师的射频测量技术基础

　　如果某个信号波从一种特征阻抗传输到另一种不同的特征阻抗，那么就会引起信号反射和反向传输。如果阻抗相同，就不会发生反射。当由于阻抗不连续而发生信号发射时，就会在传输线的两个方向上出现信号波的传输。在这两个波相位相同的点上，将出现最大的电压幅值Vmax；在它们相位相差180度的点上，将出现Vmin。Vmax和Vmin的比值称为电压驻波比，即VSWR。VSWR是衡量某个连接器或某条线缆的阻抗是否接近50欧姆的一个指标。图3给出了理想情况下全匹配（没有反射）、理想开路（100%反射），以及极端情况下这三个值之间的关系。

　　Return Loss：回波损耗

　　Reflected Power：反射功率

　　熟悉掌握新型的连接器、线缆和元件

　　带BNC连接器的电缆通常在500MHz以上就开始衰减。在射频领域，电缆通常配备N型连接器和SMA连接器。N型连接器常用在测试仪器上，因为它们非常耐用，可以处理高功率，能够很好地工作在高达18GHz的频率下。SMA连接器比N型连接器小得多，比N连接器的功率更低，但是可以很好地用于18GHz以上的频率下。

　　所有的射频电缆都是同轴的。同轴射频电缆可以是不可弯曲的（即刚性的）、可弯曲一定程度的（即半刚性的），或者可弯曲的。对于射频而言，我们要比低频情况下更小心地对待电缆。过分的弯曲电缆以及明显的90度折弯都会损坏电缆，严重地降低传输性能。

　　在低频情况下，良好的连接就是指导线之间要相互接触（简单的连续性）。而在射频情况下，阻抗失配是很严重的问题，意味着良好的连接不仅要确保导线相互接触，而且要

　　求连接器也要正确的扭转在一起。因此，射频制造商常采用7英尺磅大小的扭矩，以确保连接器之间具有很好的接触和最小的电阻（射频术语称为插入损耗）。

　　在整个测试系统中保证50欧姆的传输线

　　射频电路中的并行连接或者多信号通路并不像低频电路中的那样简单。保证整个电路通路阻抗匹配，减小阻抗不连续和信号反射是非常关键的。射频开关的制作都采用精密加工，以确保整个开关都是50欧姆的阻抗。为了实现并行通路，人们采用所谓的分路器或分离器之类的器件将一条输入信号通路分成两条或多条输出通路，每条通路50欧姆。组合器则实现相反的作用，将多条输入通路合并成一条输出通路。如果您是首次接触射频测试，那么不要被这些复杂的情况所吓倒。射频元件比同样的直流元件成本要高得多。

　　您需要什么样的射频仪器以满足您的测试需求？

　　低频测试仪器正不断丰富普及，射频测试仪器的种类也越来越多，应用越来越广泛，包括从信号源和功率计，到频谱和网络分析仪等各种仪器。这些仪器用于产生射频信号，以及测量大量信号参数。

　　射频功率计——射频领域的数字万用表

　　功率是射频领域中最经常被测量的一个量。测量功率最简单的方法就是使用功率计，它实际上是用来

　　测量射频信号功率的。功率计中使用宽带检波器，按瓦特、dBm、或者dB μV显示绝对功率的大小。对于大多数功率计而言，宽带检波器（或传感器）是一个射频肖特基二极管或者二极管网络，实现射频到直流的转换处理。

　　功率计是所有测量功率的射频仪器中最准确的。高端功率计（通常需要一个外部功率传感器）可以实现0.1dB或更高的测量精度。功率计最低可以测量-70dBm（100pW）的功率。传感器有各种模型，从高功率模型、高频率（40GHz）模型，到峰值功率测量的高带宽模型等。

　　功率计有单通道和双通道两种。每个通道都需要配置自己的传感器。两个通道的功率计就能够测量出一个器件、电路或系统的输入和输出功率，并计算出增益或损耗。

　　某些功率计能够达到每秒200到1500次读数的测量速度。而有些功率计能够测量多种信号的峰值功率特性，包括通信和某些应用中使用的调制信号和脉冲射频信号。双通道的功率计还能够准确测量出相对功率。功率计还可以针对便携式应用的需要设计成尺寸精巧的外形，使其更适合于现场测试的需要。

　　功率计的主要局限在于其幅值测量范围。频率范围是与测量量程之间进行折衷的。此外，功率计虽然能够非常准确地测量出功率，但是无法表示信号的频率分量。