CN110618315B - 50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法 - Google Patents

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Abstract

50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法，该方法使用到函数发生器、第一同轴电缆、第一T型三通、第二同轴电缆、示波器、第三同轴电缆、第二T型三通、第四同轴电缆、高频源及测试工装，测试工装含有第一环状接头、热缩套管、第一短路线、环氧树脂胶、芯线、第二环状接头、电阻及第二短路线，本发明能解决50kHz调制4GHz 1.5W的高频源的输入阻抗的测量问题，测试精度能达到0.1Ω，输入阻抗测试数据满足技术要求是进行高频源其他项目测试的先决条件，根据输入阻抗的测试结果能初步判断高频源的性能好坏，判断能否继续进行高频源的其它性能测试。

Description

50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法
技术领域
本发明属于高频源测试输入阻抗技术领域，尤其是一种采用50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法。
背景技术
输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗，在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。
由于高频源中存在电容、二极管、三极管等电子元器件，其电源电压与电源电流的比值并不是高频源的实际输入阻抗，根据上述公式计算出结果不能代表是高频源的输入阻抗Rin。
1997.10许其真在《电子测量与仪器学报》发表的《高频电压表输入阻抗测量标准的商璀》讲的是关于高频电压表问题。
程涛在杂志《科技传播》2013.11期发表《高频通道输入阻抗测试》，提出了220kV电力输电线路高频保护中高频通道及收发信机主要的技术参数高频通道输入阻抗是△P＝P2-P1，但未对高频源的输入阻抗进行实际测量。
刘芬在《测控技术》2010年第29卷第6期《射频功率放大器输入阻抗测量方法的研究》中提出了一种射频功率放大器输入阻抗的三步调谐测量方法,但该方法未包含高频源的测量方法。
采用50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法还未见到相关报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种采用50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法，根据输入阻抗的测试结果能初步判断高频源的性能好坏，判断能否继续进行高频源的其它性能测试。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法，该方法使用到函数发生器、第一同轴电缆、第一T型三通、第二同轴电缆、示波器、第三同轴电缆、第二T型三通、第四同轴电缆、高频源及测试工装，所述测试工装含有第一环状接头、热缩套管、第一短路线、环氧树脂胶、芯线、第二环状接头、电阻及第二短路线，其特征是：
在热缩套管的两端分别连接第一环状接头和第二环状接头，第一环状接头的中心接点通过芯线串接电阻后连接在第二环状接头的中心接点上，第一环状接头的环圆上下端与第二环状接头的环圆上下端分别连接第一短路线和第二短路线，整个热缩套管内填充绝缘的环氧树脂胶并使电阻、芯线、第一短路线及第二短路线分别实施隔离阻断；
函数发生器的输出端通过第一同轴电缆连接至第一T型三通输入端，第一T型三通的输出端分为两路，其中一路通过第二同轴电缆与示波器的第一通道连接而另一路与第一环状接头的中心接点连接；第二T型三通的输入端与第二环状接头的中心接点连接，第二T型三通的输出端则分为两路，其中一路通过第三同轴电缆与示波器第二通道连接而另一路则通过第四同轴电缆与高频源连接，上述函数发生器的外壳以及示波器5的外壳均经地线连接至大地，第一短路线和第二短路线也分别连接至大地，要求函数发生器的输出信号精度达到0.01mV，要求高频源具有50kHz并能调制测试4GHz、1.5W，要求示波器采用安捷伦4000以上系列，要求电阻采用通过二次筛选的高精度、高稳定军品1.000kΩ电阻；
当给函数发生器供电且其运行稳定后，设置函数发生器的输出为正弦波，所述正弦波的幅值控制在0.50V而其峰值控制在1.00V，所述正弦波的频率控制在50kHz，给示波器供电且其运行稳定后，示波器两端的时基控制在5ms/格而其幅度控制在0.25V/格且自动触发高分辨率显示，从示波器的第一通道读取正弦波峰值为V1，V1应为1.0000V且其波动范围需控制在1mV内，在示波器第二通道读取的正弦波峰值为V2，所述V2的数据也能够通过多次读取示波器第二通道正弦波峰值测试数据进行平均或最小二乘法计算后得出，示波器的电压控制在0.1mV内，此时高频源的输入阻抗Rin按下述公式进行计算：
Figure GDA0003203206140000031
上述公式中：Rin-高频源的输入阻抗Ω；V2-示波器第二通道的正弦波峰值；
结果判断：针对50kHz调制4GHz 1.5W的高频源其输入阻抗控制在500～1500Ω的范围内满足技术要求，如果V2的电压为500.0mV，那么高频源的输入阻抗按上述公式计算后为1000.0Ω，满足使用要求。
建议热缩套管的直径控制在15mm内，第一短路线和第二短路线的直径控制在2mm内，热缩套管比第一短路线或第二短路线要长并能将其包裹住。
由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
本发明能解决50kHz调制4GHz 1.5W的高频源的输入阻抗的测量问题，测试精度能达到0.1Ω，输入阻抗测试数据满足技术要求是进行高频源其他项目测试的先决条件，根据输入阻抗的测试结果能初步判断高频源的性能好坏，判断能否继续进行高频源的其它性能测试。
附图说明
图1是本发明连接关系示意简图。
图1中：1-函数发生器，2-第一同轴电缆，3-第一T型三通，4-第二同轴电缆，5-示波器，6-第三同轴电缆，7-第二T型三通，8-第四同轴电缆，9-高频源，10-测试工装，10.1-第一环状接头，10.2-热缩套管，10.3-第一短路线，10.4-环氧树脂胶，10.5-芯线，10.6-第二环状接头，10.7-电阻，10.8-第二短路线。
具体实施方式
本发明是一种用于50kHz调制的4GHz 1.5W高频源输入阻抗的测试方法。
本发明的测试方法所用在的50kHz调制的4GHz 1.5W高频源是5mm厚度的钢板组成的长方体，仅有供电端口、调制端口、输出端口。供电后，由外部输入50kHz输入调制信号由调制端口进入高频源，输出端口输出50kHz调制后的4GHz1.5W高频源信号。
本发明是在不供电情况下通过外接测试工装供给50kHz调制信号，通过示波器观察调制信号幅度变化，通过计算得出50kHz调制的4GHz 1.5W高频源输入阻抗,根据输入阻抗计算结果初步判断高频源能否进行通电输出测试，这是本发明具有创造性的特点之一。
结合图1，本发明的测试方法及测试系统参见所述技术方案，不另赘述。
工作时调整函数发生器的输出信号，一定要保证函数发生器的输出信号为频率为50kHz峰峰值1.0000V的正弦波信号，不能有偏差，以示波器第一通道的监测数据为准，如果示波器的第一通道读取的正弦波峰值不是1.0000V则能够轻微调整函数发生器的电压输出来调整，如果示波器的第一通道读取的正弦波频率不是50kHz,则能够轻微调整函数发生器的频率输出来调整，示波器上显示的正弦波形是标准的正弦波图形，不能有削顶，杂波等。示波器采用高分辨率自动触发，采集精度设置在10M比较合适，时基5ms/格，幅值0.25V/格。由于我们在示波器第一通道观测到的是峰峰值1V的50kHz正弦波信号，在示波器第二通道观测到的是峰峰值小于1V的50kHz正弦波信号，在示波器显示屏上有2.5格周期且幅值在满屏幕的80％左右，能非常清晰的观察波形、读取数据。由于示波器第二通道是带高频源之后的正弦波峰峰值下降后输出数据，读取时会有一定的误差，为了尽量减小误差，可采用一些数据处理方式，比如多次测量求平均值、最小二乘法求最接近测试值等。最终可将测试数据带入公式，计算出50kHz调制的4GHz 1.5W高频源输入阻抗，为50kHz调制的4GHz 1.5W高频源的下一步修理测试工作提供数据支持。

Claims (2)

1.50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法，该方法使用到函数发生器(1)、第一同轴电缆(2)、第一T型三通(3)、第二同轴电缆(4)、示波器(5)、第三同轴电缆(6)、第二T型三通(7)、第四同轴电缆(8)、高频源(9)及测试工装(10)，所述测试工装含有第一环状接头(10.1)、热缩套管(10.2)、第一短路线(10.3)、环氧树脂胶(10.4)、芯线(10.5)、第二环状接头(10.6)、电阻(10.7)及第二短路线(10.8)，其特征是：
在热缩套管(10.2)的两端分别连接第一环状接头(10.1)和第二环状接头(10.6)，第一环状接头(10.1)的中心接点通过芯线(10.5)串接电阻(10.7)后连接在第二环状接头(10.6)的中心接点上，第一环状接头(10.1)的环圆上下端与第二环状接头(10.6)的环圆上下端分别连接第一短路线(10.3)和第二短路线(10.8)，整个热缩套管(10.2)内填充绝缘的环氧树脂胶(10.4)并使电阻(10.7)、芯线(10.5)、第一短路线(10.3)及第二短路线(10.8)分别实施隔离阻断；
函数发生器(1)的输出端通过第一同轴电缆(2)连接至第一T型三通(3)输入端，第一T型三通(3)的输出端分为两路，其中一路通过第二同轴电缆(4)与示波器(5)的第一通道连接而另一路与第一环状接头(10.1)的中心接点连接；第二T型三通(7)的输入端与第二环状接头(10.6)的中心接点连接，第二T型三通(7)的输出端则分为两路，其中一路通过第三同轴电缆(6)与示波器(5)第二通道连接而另一路则通过第四同轴电缆(8)与高频源(9)连接，上述函数发生器(1)的外壳以及示波器(5)的外壳均经地线连接至大地，第一短路线(10.3)和第二短路线(10.8)也分别连接至大地，要求函数发生器(1)的输出信号精度达到0.01mV，要求高频源具有50kHz并能调制测试4GHz、1.5W，要求示波器采用安捷伦4000以上系列，要求电阻采用通过二次筛选的高精度、高稳定军品1.000kΩ电阻；
当给函数发生器供电且其运行稳定后，设置函数发生器的输出为正弦波，所述正弦波的幅值控制在0.50V而其峰值控制在1.00V，所述正弦波的频率控制在50kHz，给示波器供电且其运行稳定后，示波器两端的时基控制在5ms/格而其幅度控制在0.25V/格且自动触发高分辨率显示，从示波器的第一通道读取正弦波峰值为V1，V1应为1.0000V且其波动范围需控制在1mV内，在示波器第二通道读取的正弦波峰值为V2，所述V2的数据也能够通过多次读取示波器第二通道正弦波峰值测试数据进行平均或最小二乘法计算后得出，示波器的电压控制在0.1mV内，此时高频源的输入阻抗Rin按下述公式进行计算：
Figure FDA0003203206130000021
上述公式中：Rin-高频源的输入阻抗Ω；V2-示波器第二通道的正弦波峰值；
结果判断：针对50kHz调制4GHz 1.5W的高频源其输入阻抗控制在500～1500Ω的范围内满足技术要求，如果V2的电压为500.0mV，那么高频源的输入阻抗按上述公式计算后为1000.0Ω，满足使用要求。
2.根据权利要求1所述50kHz调制4GHz1.5W高频源输入阻抗的方法，其特征是：热缩套管(10.2)的直径控制在15mm内，第一短路线(10.3)和第二短路线(10.8)的直径控制在2mm内，热缩套管(10.2)比第一短路线(10.3)或第二短路线(10.8)要长并能将其包裹住。
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