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矢量网络分析仪检测同轴电缆的驻波比(SWR),方法简单,效果明显
Easy-key /2019-01-19 阅读量:381

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。传输射频信号的常见线缆有:同轴电缆和波导管。而今天小派主要研究同轴电缆的一些性质,即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电缆。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。小派曾经拆过同轴线缆(并非故意破坏,而是工作需要),发现中心铜线不全是铜做的,有的同轴电缆中心铜线的金属颜色是银白色的,这就是不是铜。这也许与同轴电缆的用途和分类有关,像基带同轴电缆的屏蔽网是铜网,而宽带同轴电缆的屏蔽网是铝网。抛开材质不谈,同轴电缆为什么这样设计?是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隔离,才能保证电磁波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。


下面使用矢网检测同轴电缆的驻波比。

第一,将同轴电缆的一端接到矢网的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、功率再选择检测项目SWR。


第三,按Frequeny(频率),将Start frequecny设为2.2GHz,Stop frequecy设为2.3GHz,这样中心频率就是2.25GHz,Span可以是默认值。之所以这样设置频率,是因为我们想检测该同轴电缆传输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,这样看起来更好看更合理。



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”,矢网能使用史密斯圆图显示测试数据,具有很强大的功能


(文章来源:“航天派”公众号,作者:辛进)

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