CN102539936B - 测量衰减的方法 - Google Patents

Abstract

一种测量衰减的方法，包括以下步骤：第一步：选取一台网络分析仪、一个待测物，且网络分析仪上设有一讯号输出端口；第二步：待测物一端连接至所述讯号输出端口；第三步：将待测物另一端开路，测量衰减记录为A；第四步：将待测物另一端短路，测量衰减记录为B；第五步：计算待测物的衰减为(A+B)/4。本发明仅使用网络分析仪的一个端口就能测量待测物的衰减。

Description

测量衰减的方法

【技术领域】

本发明有关一种测量衰减的方法，尤其指一种测量电连接器组合的衰减的方法。

【背景技术】

网络分析仪常被用于测量双口网络的复数散射参数S，例如衰减，网络分析仪通常具有两端口，即一个讯号输出端口和一个讯号输入端口。测量一组第二连接器及第一连接器相互对接时的衰减，常用的方法为：第一步，将输入端口及输出端口连接测试线缆；第二步，将PCB校正治具与测试线缆连结并校正，将校正平面延伸至PCB端；第三步，将第二连接器、第一连接器分别焊接至两个测试PCB上，然后第二连接器与第一连接器相互对接；第四步，讯号从输出端口输出经过第一连接器和第二连接器到网络分析仪的输入端口，则网络分析仪可显示出待测物的衰减值。这种方法是常用的双端口测量，但是只适用于两个连接器均为板端连接器，不适用于只能一端直接连在PCB上而互配连接器无法与PCB直接连接的连接器，例如RF(射频)连接器组合中的公端连接器就无法直接焊接到PCB上。

所以，有必要提出一种新的测量方法克服上述困难。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种仅使用网络分析仪的一个端口的测量衰减的方法。

为达到上述目的，本发明测量衰减的方法，包括以下步骤：第一步：选取一台网络分析仪、一个待测物，且网络分析仪上设有一讯号输出端口；第二步：待测物一端连接至所述讯号输出端口；第三步：将待测物另一端开路，测量S参数衰减记录为A；第四步：将待测物另一端短路，测量S参数衰减值记录为B；第五步：计算待测物的衰减为(A+B)/4。

为达成上述目的，本发明测量衰减的方法，还可包括以下步骤：第一步：选取一台网络分析仪、一个具有相对的第一端和第二端的印刷电路板、第一连接器、与第一连接器对接的第二连接器，且网络分析仪上设有一讯号输出端口，印刷电路板上设有传输讯号的讯号轨迹以及接地的接地轨迹，第一连接器具有传输讯号的第一端子以及接地的第一壳体，第二连接器具有对应的第二端子以及第二壳体；第二步：将印刷电路板的第一端连至所述讯号输出端口，第二端处的讯号轨迹与接地轨迹相互隔离，测量S参数衰减记录为A；第三步：印刷电路板的第一端连至所述讯号输出端口，第二端处的讯号轨迹与接地轨迹导通，测量S参数衰减记录为B；第四步：将第一连接器组装于印刷电路板的第二端，第一连接器的第一端子与印刷电路板的讯号轨迹电性连接，第一壳体与接地轨迹电性连接，第二连接器的对接端与第一连接器对接，且第二连接器的自由末端悬空，且第二端子与第二壳体相互隔离，测量S参数衰减记录为C；第五步：将第二连接器悬空的自由末端处的第二端子与第二壳体相导通，测量S参数衰减记录为D；第六步：计算第一连接器与第二连接器对接时的衰减为(C+D)/4-(A+B)/4。

与现有技术相比，本发明仅使用网络分析仪的一个端口就能测量衰减，在测量电连接器组合的衰减时，其中第二连接器不需要连接印刷电路板，解决了一些电连接器组合中一个连接器无法与印刷电路板直接连接的问题。

【附图说明】

图1是本发明测量衰减的方法的设备连接示意图。

图2A至图2D是第一实施例的立体分解图。

图3A至图3C是本发明测量衰减的方法第二实施例的设备连接示意图。

图3D是第二实施例的模拟测量结果图。

图4是第三实施例的测量结果图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示为本发明测量衰减的方法的设备连接示意图，设备包括网络分析仪1、印刷电路板2以及待测物R。网络分析仪1具有第一端口11、第二端口12，第一端口11为讯号输出端口，第二端口12为讯号输入端口。一条测试线缆13自第一端口11延伸出来并且连接至印刷电路板2的一端，待测物R位于印刷电路板2的另一端。待测物R为一对互配的连接器组合，包括组装于印刷电路板2的第一连接器31以及与第一连接器31对应且另一端悬空的第二连接器32。

请参阅图2A至图2D所示为本发明测量方法的第一实施例，在测试线缆13与印刷电路板2之间还具有一用于测量的SMA接头14，SMA接头14可视为与印刷电路板2为一体。在测量前，测试线缆13的衰减会被校正，不影响之后的测量。印刷电路板2上设有位于中心用于传输讯号的讯号轨迹22以及位于印刷电路板2周围用于接地的接地轨迹21。印刷电路板2具有相对的第一端、第二端(未标示)，第一端藉由测试线缆13连接至网络分析仪1的第一端口11，第二端为自由端。待测物R1为一对互配的RF连接器组合，包括作为母端的第一连接器41以及作为公端的第二连接器42。第一连接器41包括传送讯号且位于中心的第一端子411以及位于第一端子411周围且用于接地的第一壳体412，第二连接器42包括位于中心与第一端子411对接的第二端子(未图示)以及与第一壳体412电性连接的第二壳体422，第二端子位于第一壳体412的内部，第二连接器42还包括与第二端子电性连接的一小段芯线423，芯线423一端电性连接第二端子，另一端延伸至第二连接器42的自由末端。芯线423用于方便实际操作时的测量，芯线423的衰减包含在待测物R1的测量结果内，在实际操作中可单独测量芯线423的衰减然后将其减去，但在本实施例中，假设芯线423的衰减为零。

测量时，第一步，参照图2A，印刷电路板2的第二端设为开路，即第二端处的讯号轨迹22与接地部轨迹21相互隔离，测量S参数衰减记录为A；第二步，参照图2B，印刷电路板2的第二端设为短路，即将第二端处的讯号轨迹22与接地轨迹21通过焊锡23使二者导通，测量S参数衰减记录为B；第三步，计算印刷电路板2的衰减值为(A+B)/4；第四步，参照图2C，将待测物R1组装于印刷电路板2的第二端，其中第一连接器41的第一端子411连接至讯号轨迹22，第一壳体412连接至接地轨迹21，第二连接器42与第一连接器41的对接端相对接(未图示)，第二连接器42的自由末端悬空，测量S参数衰减记录为C；第五步，第二连接器42与第一连接器41的对接端相对接(未图示)，将第二连接器42的自由末端短路参图2D，即通过焊锡43令第二连接器42的芯线423与第二壳体422相电性连接，测量S参数衰减记录为D。第六步，计算待测物R1与印刷电路板2的总和衰减值为(C+D)/4；第七步，计算待测物R1的衰减值为(C+D)/4-(A+B)/4。

本测量方法的原理为，当讯号进入到待测物末端再反射回仪器的路径损失为待测物衰减值的两倍，当待测物末端开路与短路所造成的反射讯号有振幅相等但相位相反的特性。因此通过上述第一步至第三步可测出印刷电路板2的衰减值为(A+B)/4，第四步至第六步可测出印刷电路板2与待测物R1的总和衰减值为(C+D)/4，这种测量衰减的方法只需要使用网络分析仪的第一端口11，可将其命名为单端口测量。

参照图3A至图3D所示，为本发明测量衰减的方法的第二实施例，使用模拟网络分析仪的软件对待测物R2进行模拟测量，待测物R2为一段长L＝40mm，宽W＝3mm的微带线，第一步，参图3A，将待测物R2两端分别连接至模拟网络分析仪的第一端口11’、第二端口12’，使用双端口测量的方法测出了该微带线的衰减X’作为对照组；第二步，参图3B，将待测物R2一端连至第一端口11’，另一端开路，记录衰减为A’；第三步，参图3C，将待测物R2一端连至第一端口11’，另一端短路，记录衰减为B’；第四步，由A’、B’得出(A’+B’)/4的线条，发现与对照组X’的线条完全吻合。

参照图4所示，为本发明测量衰减的方法的第三实施例的测量结果图，待测物R3为一条长L＝22.9cm的线缆(未图示)，第一步，将待测物R3的两端分别连至网络分析仪的两个端口，使用传统的双端口测量的方法测出数据X”作为对照组；第二步，利用本发明测量衰减的方法，将线缆一端连至网络分析仪的讯号输出端口(第一端口)，另一端开路和短路时分别记录衰减为A”、B”；第三步，由A”、B”绘出(A”+B”)/4的线条，发现(A”+B”)/4与X”的线条在低频时基本吻合，在高频时略有误差。说明本发明的测量衰减的方法是可行的。

在测量连接器的衰减时，一些无法焊接到印刷电路板上的线缆连接器如RF连接器无法通过传统的双端口测量方法进行测量，但是可通过本发明测量衰减的方法来测量，并且除了RF连接器之外，本发明测量衰减的方法也可以用来测量其它传输单讯号的连接器的衰减。

Claims (9)

1.一种测量衰减的方法,其特征在于,包括以下步骤：

第一步：选取一台网络分析仪、一个具有相对的第一端和第二端的印刷电路板、第一连接器、与第一连接器对接的第二连接器，且网络分析仪上设有一讯号输出端口，印刷电路板上设有传输讯号的讯号轨迹以及接地的接地轨迹，第一连接器具有传输讯号的第一端子以及接地的第一壳体，第二连接器具有对应的第二端子以及第二壳体；

第二步：将印刷电路板的第一端连至所述讯号输出端口，第二端处的讯号轨迹与接地轨迹相互隔离，测量S参数衰减记录为A；

第三步：印刷电路板的第一端连至所述讯号输出端口，第二端处的讯号轨迹与接地轨迹导通，测量S参数衰减记录为B；

第四步：将第一连接器组装于印刷电路板的第二端，第一连接器的第一端子与印刷电路板的讯号轨迹电性连接，第一壳体与接地轨迹电性连接，第二连接器的对接端与第一连接器对接，且第二连接器的自由末端悬空，且第二端子与第二壳体相互隔离，测量S参数衰减记录为C；

第五步：将第二连接器悬空的自由末端处的第二端子与第二壳体相导通，测量S参数衰减记录为D；

第六步：计算第一连接器与第二连接器对接时的衰减值(C+D)/4-(A+B)/4。

2.如权利要求1所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述测量衰减的方法适用于传输单讯号的连接器组合。

3.如权利要求1所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第一连接器焊接于所述印刷电路板的第二端。

4.如权利要求3所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第三步中，通过在第二端处的讯号轨迹与接地轨迹处焊锡令二者导通。

5.如权利要求1所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第二连接器及第一连接器为一对射频连接器组合。

6.如权利要求5所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第一连接器为母端，第二连接器为公端。

7.如权利要求6所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第二连接器还包括一段芯线，芯线一端连接第二端子，另一端延伸至第二连接器的自由末端。

8.如权利要求7所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述第五步中，通过在第二连接器悬空的自由末端处焊锡令芯线与第二壳体导通。

9.如权利要求2所述的测量衰减的方法,其特征在于:所述网络分析仪与印刷电路板之间还设有测试线缆及SMA接头。