TWI487920B - 測量衰減的方法 - Google Patents

Description

測量衰減的方法

本創作涉及一種測量衰減的方法，尤其指一種測量電連接器組合的衰減的方法。

網路分析儀常被用於測量雙口網路的複數散射參數S，例如衰減，網路分析儀通常具有兩埠，即一個訊號輸出埠和一個訊號輸入埠。測量一組第二連接器及第一連接器相互對接時的衰減，常用的方法為：第一步，將輸入埠及輸出埠連接測試線纜；第二步，將PCB校正治具與測試線纜連結並校正，將校正平面延伸至PCB端；第三步，將第二連接器、第一連接器分別焊接至兩個測試PCB上，然後第二連接器與第一連接器相互對接；第四步，訊號從輸出埠輸出經過第一連接器和第二連接器到網路分析儀的輸入埠，則網路分析儀可顯示出待測物的衰減值。這種方法是常用的雙埠測量，但是只適用於兩個連接器均為板端連接器，不適用於只能一端直接連在PCB上而互配連接器無法與PCB直接連接的連接器，例如RF(射頻)連接器組合中的公端連接器就無法直接焊接到PCB上。

是故，有必要提出一種新的測量方法克服上述困難。

本發明之主要目的在於提供一種僅使用網路分析儀的一個埠的測 量衰減的方法。

為達成上述目的，本發明測量衰減的方法，包括以下步驟：第一步：選取一台網路分析儀、一個待測物，且網路分析儀上設有一訊號輸出埠；第二步：待測物一端連接至所述訊號輸出埠；第三步：將待測物另一端開路，測量S參數衰減記錄為A；第四步：將待測物另一端短路，測量S參數衰減值記錄為B；第五步：計算待測物的衰減為(A+B)/4。

為達成上述目的，本發明測量衰減的方法，還可包括以下步驟：第一步：選取一台網路分析儀、一個具有相對的第一端和第二端的印刷電路板、第一連接器、與第一連接器對接的第二連接器，且網路分析儀上設有一訊號輸出埠，印刷電路板上設有傳輸訊號的訊號軌跡以及接地的接地軌跡，第一連接器具有傳輸訊號的第一端子以及接地的第一殼體，第二連接器具有對應的第二端子以及第二殼體；第二步：將印刷電路板的第一端連至所述訊號輸出埠，第二端處的訊號軌跡與接地軌跡相互隔離，測量S參數衰減記錄為A；第三步：印刷電路板的第一端連至所述訊號輸出埠，第二端處的訊號軌跡與接地軌跡導通，測量S參數衰減記錄為B；第四步：將第一連接器組裝於印刷電路板的第二端，第一連接器的第一端子與印刷電路板的訊號軌跡電性連接，第一殼體與接地軌跡電性連接，第二連接器的對接端與第一連接器對接，且第二連接器的自由末端懸空，且第二端子與第二殼體相互隔離，測量S參數衰減記錄為C；第五步：將第二連接器懸空的自由末端處的第二端子與第二殼體相導通，測量S參數衰減記錄為D；第六步：計算第一連接器與第二連接器對接時的衰減為(C+D)/4-(A+B)/4 。

與習知技術相比，本發明僅使用網路分析儀的一個埠就能測量衰減，在測量電連接器組合的衰減時，其中第二連接器不需要連接印刷電路板，解決了一些電連接器組合中一個連接器無法與印刷電路板直接連接的問題。

1‧‧‧網路分析儀

11、11’‧‧‧第一埠

12、12’‧‧‧第二埠

13‧‧‧測試線纜

14‧‧‧SMA接頭

2‧‧‧印刷電路板

21‧‧‧接地軌跡

22‧‧‧訊號軌跡

23、43‧‧‧焊錫

31、41‧‧‧第一連接器

32、42‧‧‧第二連接器

411‧‧‧第一端子

412‧‧‧第一殼體

422‧‧‧第二殼體

423‧‧‧芯線

R、R1、R2、R3‧‧‧待測物

第一圖係本發明測量衰減的方法的設備連接示意圖。

第二A圖至第二D圖係第一實施例之立體分解圖。

第三A圖至第三C圖係本發明測量衰減的方法第二實施例的設備連接示意圖。

第三D圖係第二實施例的類比測量結果圖。

第四圖係第三實施例的測量結果圖。

請參閱第一圖所示為本發明測量衰減的方法的設備連接示意圖，設備包括網路分析儀1、印刷電路板2以及待測物R。網路分析儀1具有第一埠11、第二埠12，第一埠11為訊號輸出埠，第二埠12為訊號輸入埠。一條測試線纜13自第一埠11延伸出來並且連接至印刷電路板2的一端，待測物R位於印刷電路板2的另一端。待測物R為一對互配的連接器組合，包括組裝於印刷電路板2的第一連接器31以及與第一連接器31對應且另一端懸空的第二連接器32。

請參閱第二A圖至第二D圖所示為本發明測量方法的第一實施例，在測試線纜13與印刷電路板2之間還具有一用於測量的SMA接頭14，SMA接頭14可視為與印刷電路板2為一體。在測量前，測試線纜 13的衰減會被校正，不影響之後的測量。印刷電路板2上設有位於中心用於傳輸訊號的訊號軌跡22以及位於印刷電路板2周圍用於接地的接地軌跡21。印刷電路板2具有相對的第一端、第二端(未標示)，第一端藉由測試線纜13連接至網路分析儀1的第一埠11，第二端為自由端。待測物R1為一對互配的RF連接器組合，包括作為母端的第一連接器41以及作為公端的第二連接器42。第一連接器41包括傳送訊號且位於中心的第一端子411以及位於第一端子411周圍且用於接地的第一殼體412，第二連接器42包括位於中心與第一端子411對接的第二端子(未圖示)以及與第一殼體412電性連接的第二殼體422，第二端子位於第一殼體412的內部，第二連接器42還包括與第二端子電性連接的一小段芯線423，芯線423一端電性連接第二端子，另一端延伸至第二連接器42的自由末端。芯線423用於方便實際操作時的測量，芯線423的衰減包含在待測物R1的測量結果內，在實際操作中可單獨測量芯線423的衰減然後將其減去，但在本實施例中，假設芯線423的衰減為零。

測量時，第一步，參照第二A圖，印刷電路板2的第二端設為開路，即第二端處的訊號軌跡22與接地部軌跡21相互隔離，測量S參數衰減記錄為A；第二步，參第二B圖，印刷電路板2的第二端設為短路，即將第二端處的訊號軌跡22與接地軌跡21通過焊錫23使二者導通，測量S參數衰減記錄為B；第三步，計算印刷電路板2的衰減值為(A+B)/4；第四步，參第二C圖，將待測物R1組裝於印刷電路板2的第二端，其中第一連接器41的第一端子411連接至訊號軌跡22，第一殼體412連接至接地軌跡21，第二連接器42與第一連接器41的對接端相對接(未圖示)，第二連接器42的自由末端 懸空，測量S參數衰減記錄為C；第五步，第二連接器42與第一連接器41的對接端相對接(未圖示)，將第二連接器42的自由末端短路參第二D圖，即通過焊錫43令第二連接器42的芯線423與第二殼體422相電性連接，測量S參數衰減記錄為D。第六步，計算待測物R1與印刷電路板2的總和衰減值為(C+D)/4；第七步，計算待測物R1的衰減值為(C+D)/4-(A+B)/4。

本測量方法的原理為，當訊號進入到待測物末端再反射回儀器的路徑損失為待測物衰減值的兩倍，當待測物末端開路與短路所造成的反射訊號有振幅相等但相位相反的特性。因此通過上述第一步至第三步可測出印刷電路板2的衰減值為(A+B)/4，第四步至第六步可測出印刷電路板2與待測物R1的總和衰減值為(C+D)/4，這種測量衰減的方法只需要使用網路分析儀的第一埠11，可將其命名為單埠測量。

參照第三A圖至第三D圖所示，為本發明測量衰減的方法的第二實施例，使用類比網路分析儀的軟體對待測物R2進行類比測量，待測物R2為一段長L=40mm，寬W=3mm的微帶線，第一步，參第三A圖，將待測物R2兩端分別連接至類比網路分析儀的第一埠11’、第二埠12’，使用雙埠測量的方法測出了該微帶線的衰減X’作為對照組；第二步，參第三B圖，將待測物R2一端連至第一埠11’，另一端開路，記錄衰減為A’；第三步，參第三C圖，將待測物R2一端連至第一埠11’，另一端短路，記錄衰減為B’；第四步，由A’、B’得出(A’+B’)/4的線條，發現與對照組X’的線條完全吻合。

參照第四圖所示，為本發明測量衰減的方法的第三實施例的測量 結果圖，待測物R3為一條長L=22.9cm的線纜(未圖示)，第一步，將待測物R3的兩端分別連至網路分析儀的兩個埠，使用傳統的雙埠測量的方法測出資料X’’作為對照組；第二步，利用本發明測量衰減的方法，將線纜一端連至網路分析儀的訊號輸出埠(第一埠)，另一端開路和短路時分別記錄衰減為A’’、B’’；第三步，由A’’、B’’繪出(A’’+B’’)/4的線條，發現(A’’+B’’)/4與X’’的線條在低頻時基本吻合，在高頻時略有誤差。說明本發明的測量衰減的方法是可行的。

在測量連接器的衰減時，一些無法焊接到印刷電路板上的線纜連接器如RF連接器無法通過傳統的雙埠測量方法進行測量，但是可通過本發明測量衰減的方法來測量，並且除了RF連接器之外，本發明測量衰減的方法也可以用來測量其他傳輸單訊號的連接器的衰減。

於本發明說明中所述之實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。因此，習於此技術之人士可在不違背本發明之精神對上述實施例進行修改及變化。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧網路分析儀

11‧‧‧第一埠

12‧‧‧第二埠

13‧‧‧測試線纜

2‧‧‧印刷電路板

R‧‧‧待測物

31‧‧‧第一連接器

32‧‧‧第二連接器

Claims (10)

1. 一種測量衰減的方法，包括以下步驟：第一步：選取一台網路分析儀、一個待測物，且網路分析儀上設有一訊號輸出埠；第二步：待測物一端連接至所述訊號輸出埠；第三步：將該待測物另一端開路，測量S參數衰減記錄為A；第四步：將該待測物另一端短路，測量S參數衰減記錄為B：第五步：計算該待測物的衰減為(A+B)/4。
2. 一種測量衰減的方法，包括以下步驟：第一步：選取一台網路分析儀、一個具有相對的第一端和第二端的印刷電路板、第一連接器、與第一連接器對接的第二連接器，且網路分析儀上設有一訊號輸出埠，印刷電路板上設有傳輸訊號的訊號軌跡以及接地的接地軌跡，第一連接器具有傳輸訊號的第一端子以及接地的第一殼體，第二連接器具有對應的第二端子以及第二殼體；第二步：將印刷電路板的第一端連至所述訊號輸出埠，第二端處的訊號軌跡與接地軌跡相互隔離，測量S參數衰減記錄為A；第三步：印刷電路板的第一端連至所述訊號輸出埠，第二端處的訊號軌跡與接地軌跡導通，測量S參數衰減記錄為B；第四步：將第一連接器組裝於印刷電路板的第二端，第一連接器的第一端子與印刷電路板的訊號軌跡電性連接，第一殼體與接地軌跡電性連接，第二連接器的對接端與第一連接器對接，且第二連接器的自由末端懸空，且第二端子與第二殼體相互隔離，測量S參數衰減記錄為C；第五步：將第二連接器懸空的自由末端處的第二端子與第二殼體相導通 ，測量S參數衰減記錄為D；第六步：計算第一連接器與第二連接器對接時的衰減值為(C+D)/4-(A+B)/4。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測量衰減的方法，其中所述測量方法適用於傳輸單訊號的連接器組合。
4. 如申請專利範圍第2項所述之測量衰減的方法，其中前述第一連接器焊接於所述印刷電路板的第二端。
5. 如申請專利範圍第4項所述之測量衰減的方法，其中所述第三步中，通過在第二端處的訊號軌跡與接地軌跡處焊錫令二者導通。
6. 如申請專利範圍第2項所述之測量衰減的方法，其中前述第二連接器及第一連接器為一對射頻連接器組合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測量衰減的方法，其中前述第一連接器為母端，第二連接器為公端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測量衰減的方法，其中前述第二連接器還包括一段芯線，芯線一端連接第二端子，另一端延伸至第二連接器的自由末端。
9. 如申請專利範圍第8項所述之測量衰減的方法，其中前述第五步中，通過在第二連接器懸空的自由末端處焊錫令芯線與第二殼體導通。
10. 如申請專利範圍第3項所述之測量衰減的方法，其中網路分析儀與印刷電路板之間還設有測試線纜及SMA接頭。