射频(Radio
Frequency,简称RF)信号,是一种频率300KHz-300GHz能在导体和空间传播的电磁波。常见的传输射频信号的线缆有:同轴电缆和波导管,而今天主要研究同轴电缆的一些性质。利用矢量网络分析仪(Vector
network analyzer,简称矢网)检测同轴电缆的驻波比(Standing wave ratio,简称SWR)。
先简单介绍一下同轴线缆,同轴线缆一般由中心铜线、塑料绝缘体、屏蔽网和线缆外皮组成。同轴电缆为什么这样设计?因为高频交变电流在中心铜线传输时产生高频电磁波(射频信号),然后该高频电磁波被屏蔽网所隔离,才能保证电磁波信号无损耗的从发射端传输到接收端。
再简单介绍一下驻波比,当同轴电缆的驻波比为1时,表示高频电磁波(射频信号)被全部辐射出去,没有反射损耗。一般认为同轴电缆的驻波比大于1.5就说明该射频线的传输能力有问题。
下面开始用矢网检测同轴电缆的驻波比(关注“航天派”公众号查看更多介绍,微信搜索:spacepai)
第一,将同轴电缆一端连接矢网的Port1,另一端加一个负载,如下图。

第二,打开矢网,按Display–>Format–>SWR,即选择驻波比这个检测项目。当然也可先设置好频率、功率再选择测试项目。

第三,按Frequency(频率),将Start frequency设为2.2GHz,Stop
frequency设为2.3GHz。之所以这样设置频率,是因为我们想测试该同轴电缆传输2.2-2.3GHz射频信号的驻波比。

第四,按Power(功率),将Port1输出功率设为-20dBm,功率不需要太大,保护仪器保护自己。

第五,按Scale,将驻波比的显示分辨率Resolution设为1U/Div,这样看起来更合理。


第六,按Marker,将Marker1的标记频率设为中心频率2.25GHz,此时就会在屏幕左上角显示该同轴电缆的驻波比为1.07,说明该同轴电缆的传输2.2-2.3GHz射频信号的能力是非常好的。


作为电磁波领域的“仪器之王”,矢量网络分析仪能用史密斯圆图显示测试数据,具有很多强大功能,关注“航天派”公众号查看更多介绍。

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