当测试进行万博官网登录入口到三分钟多时

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文章关键词:万博官网登录入口,电缆总衰减

  大功率集总参数衰减器是一种常见的射频和微波控制器件,其主要功能之一就是降低射频信号的幅度。在测试和测量中经常会用到衰减器,要说这种器件的使用概率仅次于电缆和连接器也不为过。

  通常,无论是生产厂家在出厂检验、用户收货时的验收、或者计量院对衰减器进行校准时,都是采用矢量网络分析仪来进行测量,其主要指标就是输入驻波比和衰减量。这已是实行多年的行业规则。

  你是否考虑过这样一个问题:既然衰减器是工作在大功率条件下,而矢量网络分析仪的输出仅为0dBm,那么在这种条件下测得的指标是否真实反应了这个衰减器的性能呢?显然,这是多年来射频工程师都“看得见”的“盲区”。并非大家不愿意进一步研究衰减器的大功率特性,以笔者与同行的交流以及经验来分析,大致有以下两条原因:

  1. 这么多年来都是这样用的,即使大功率和小功率测试有点误差,也很难察觉到,没有人对最终测试结果“较线. 射频大功率的实时测试有点麻烦,不测也罢。

  笔者对衰减器的大功率特性进行了一些探讨性的测试,并发现了一些有趣的结果,在此提交给同行们讨论。

  当一个50W 的大功率信号经过一个衰减量为20dB 的衰减器后,信号被衰减了100 倍,剩下0.5W的信号从出现在输出端,那49.5W 的功率能量去哪了?当然你马上会说,这些射频信号能量被衰减器吸收并转化为热能了,最终通过衰减器的散热片消耗在空气中了(图1)。

  完全正确!衰减器在大功率条件下,其表面温度会随着时间的变化逐渐升高(超过70C),而内部的温度更高(超过200C)。也就是说,在大功率条件下,器件的物理环境发生了变化,那么器件的性能必然也会随之变化!究竟有多少变化?会不会影响到最终的测试结果呢?这就是本文要探讨的话题。

  在图2 中,万博官网登录入口放大器产生2GHz、47dBm(50W)的连续波功率持续加载到被测衰减器,输入取样电路分别测量输入到被测衰减器的信号47dBm(a1)以及被衰减器反射回来的信号b1;经过被测衰减器的30dB 衰减后,还有约+17dBm(b2)被输出取样电路检测到。

  将b2 减去a1,即可得出被测衰减器在大功率状态下的衰减量,而b1 和a1 的比值即为驻波比。

  采用这种方法的最大好处就是完全抵消了放大器输出的不稳定性。同时为了保证试验结果的精度,系统中均采用了耐高温的PTFE 介质材料的电缆,并预先进行了归一化校准。

  开始测试时,测试系统显示被测衰减器呈现良好的驻波比表现,同时衰减量也十分稳定,只是温度在不断上升。当测试进行到三分钟多时,出现了故障的现象驻波比从1.15 急剧变大到8、衰减量从30.1dB 急剧变化到34.3dB!(图3)

  测试系统同时观测并记录了三组数据,显而易见,这个衰减器在50W 的功率作用下失效了!

  更有意思的现象还在后面,上述大功率试验后,我们用网络分析仪对衰减器重新进行测试,发现其居然是正常的!其驻波约为1.11@2GHz,衰减量约为30.1@2GHz(图4)。

  但是在小功率条件下又恢复了正常,这种现象的产生机理解释尚有待于对这个衰减器的进一步分析结果。

  如果这个衰减器是用在某个测试系统或者通信系统,那么对系统的影响可想而知。

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