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GB/T 14557-1993

基本信息

标准号: GB/T 14557-1993

中文名称:射频同轴连接器电气试验和测量程序 反射系数

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:已作废

发布日期:1993-07-03

实施日期:1994-02-01

作废日期:2005-10-14

出版语种:简体中文

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下载大小:487015

标准分类号

标准ICS号:电信、音频和视频技术>>电信设备用部件和附件>>33.120.30射频连接器

中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元件>>L23连接器

关联标准

替代情况:作废;

出版信息

出版社:中国标准出版社

书号:155066.1-10914

页数:平装16开, 页数:14, 字数:24千字

标准价格:12.0 元

出版日期:2004-08-22

相关单位信息

复审日期:2004-10-14

起草单位:机电部电子标准化所

归口单位:全国电子设备用高频电缆及连接器标准化技术委员会

发布部门:国家技术监督局

主管部门:信息产业部(电子)

标准简介

本标准规定了用普通的测量方法(无误差识别的电桥或定向耦合器或开槽测量线法、双连接器法)、具有误差识别的测量方法(电桥法、定向耦合器法)、典型方法和时域反射计法测量射频同轴连接器及射频同轴连接器转接器反射系数的方法。本标准适用于配接射频同轴电缆或带状线或微带传输用的射频同轴连接器及射频同轴连接器转接器等。 GB/T 14557-1993 射频同轴连接器电气试验和测量程序 反射系数 GB/T14557-1993 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

中华人民共和国国家标准
射频同轴连接器电气试验和
测量程序反射系数
Electrical tests and measuringprocedures for ridio-frequencyconnectors :Reflection factor1主题内容与适用范围
1.1题内
GB/T 14557 93
本标准规定了用普通的测量方法(.无误差识别的电桥或定向耦合器或开槽测量线法,双连接器法)、其有误差识别的测量方法(电桥法、定向个器法)、典型方法和时域反射计法测基射频同轴连接器及射频同轴连接器转接器反射系数的方法。射频连接器的反射系数应采用标准试验连按器与测试样品插合进行测量。转接器应在其两端与标试验连接器插合。
特定类型连接器的有关规范还应规定相应的标准试验连接器(0级连接器)。包括精密传输线或电缆在内的整个插合成对的标准试验连接器对都应呈现出最均勾一致的特性阻抗。应按连接器制造」提供的说明书的规定,把-一段适出的电缆装接到电缆连接器上。应优先选用具有精确公型的电缆。允许使用电缆模拟装置米代替电缆。应采用时域反射计(TDR)检查测量装置的均勾性以及检查所便用同轴传输线段的不完善性和检测其特性阴抗的精确度。
反射系数应表示为频率的函数。通常应采用频域方法进行测量,最好使用扫频信号发生器当频率约为1GHz时,可以先用时域方法测量,然后再转换成獭域特性,这样的测量具有可区分出由被测连接器引起的反射和系统中的其他反射的特殊优点。而且频域方法测量时,特别在癫率较低时,就很难区分反射是由哪部分引起的。
如果采用不同于扫频法的点频法,测试频率点之问应采用适当小的频率增量。除非赖率信号发生器(通常自动控制)能产生非带小的频率增量,否则,点频法对误差分辨并不是一种令人满意的方法。测最反射系数(作为频率的函数)的常用设备有射频电桥、定向耦合器和开槽测量线。在没有采用能分辨不同缺陷引起误差的特殊装置条件下,一般来说,只有在反射系数大于0.05时(指测量不精确度应不大于测量值的10%,采用这些设备的测量装置才是令人满意的。对规定的反射系数极限值低于U.05的连接器进行测试时,通带必须采用能分辨误差影响并能判断有关反射的测量装置。
有些计算机控制的自动测量系统,带有误差校正模式的附加程序,它无需另外的误差分辩方法,就可减小测量频率点反射系数的测量不准确性。1.2适用范围
本标准适用于配接射颊同轴电缆或带状线或微带传输用的射频同轴连接器及射频同轴连按器转接器等.
国家技术监督局1993-07-31批准..com1994-02-01实施
2测量方法
-般的测址方法
2. 1.1常用的测量装置
GB/T 14557—93
图1示出了采用电桥或定向合器或开槽测量线的简单测量装置,通常用这种测量装置不可能分辨出不同误差源引起的误差。在图1 中,叫能产生反射的主要位置标记为B、C 和 D,相应的反射系数记为rr。和rl。由被测连接器产4的反射系数记为r源
心脉或均合器或研情间线
按准的可宽诚器
对数成大器战洲舒分限受
波器或-显示
图1无误差分辨的电桥或定向耦合器或开槽测量线法1-电桥利试端口连接器;2标准试验转接器:3一标准试验连接器;4被测连接器;5电缆或电缆棋拟装签测试端口误差\不仅表示B点的反射还包括电桥或定向耦合器或开槽测量线的剩余误差。由于各个反射波的相位分别取决于两点之间的电长度,因此,也取决于频率,它们对总反射察数的影响是随机的·所以,求共均方根值为!Tu -Vt+(n+r+ra)
例如,典型值可能是 \=0. (18,r,一r:一0. 01。假设r=0. 05 时,则求出:
这就表明不精确度为10%。当然,这种或大或小的误差可能影响在各个频率点的信号值。虽然在图1中指明为扫频信号源,但这并不意味着不能使用点频法,见1.1条。2.1.2双连接法
称为双连接器法的特殊方法,是利用一段预先选择的特性阻抗精确和均匀性一致的电缆,把两个尽可能相同的被测连接器背靠背地互连起来作为试验装置。在不能分辨误差时,尽管存在者明显的不准确性,这个方法还具有误差的识别性,这个方法如图2所示,图2包括两个具有相等反射系数(频率的函数)的相同试验样品,两个被测连接器连接传输电缆的互连长度为F,当穿于1/4被长的奇数倍时,来自两个连接器的反射相互抵消GB/T 14557 -93
而当等干1/4波长的数倍时,反射相巧昏如,其值为单个反射值的两倍。反射完全抵消是两个连接,器的反射精确相等,同时也是测试系统没有寄反射的…个相当叫靠的判据。图2效连接器法的测装管
1:标推试验转接器?2被测连接器3一精密终举负载在实际应用中,在电缆段P上的损耗能阻止具有相等反射系数的两个连接器产生的问波在波传处完全抵消。当连接器组件调头时,则它们不等的反射表显出不等的最小值。一般来说,当最小值不随连接组件调头而改变时,低于规定值的最大值(低反射系数)尽叫以接受的,然而,连接组装件谢头时相应丁反射系数的最大值超过规定值,或最小值有明显改变,则在重新做进--出测试前,应对两个连接器和电缆进行检在。
连接器的互连电缆应由验证过性能的规定电缆或合适的电缆模拟装置构成。电缆长度应小·十要测量反射系数的低频率所需的长度,若可个长度P可以适用于一个宽的赖率范围,如果、在·-系列波腹不能覆盖的频率上要测试结果,下个长度F也是适用的。建议在标准试验连接器之间利用连接器组装件调头重复测量,来检查系统的精确度。双连接器法可与电桥、定向耦合器或开槽测量线测董方法联合使用。下面,对开槽测量线力法作--些详细的叙述,
图3系出广开槽测最线上以探针位置(每软颖率扫播后,按合适的比例平行移动探针)为参数,电压与频率关系的X-Y曲线图,电压最好采用以dB为单莅的对数刻度。显示的带线就是要绘制的包络线。因此,就可以对显示曲线的最小宽度进行判断。从包络线最大宽度所对应的电压驻波比(VSWR)就可以换算出在特定频率的反射系数。避大宽度VsWR (dB)mIx
r的计有关
的股小症
茂外断移制度了.GHz
图3在开槽测量线上以探针位置为参数作为频率数的压值图中:
在传输线段P中波的传播速度。
相应于最大值的单个连接器反射系数,的数值由下式计算:2.2具备误差识别的测量力法
2.2.1电桥法
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r(单个连接器)
*VSWR
为了实现误差识别的可能性,对图1所示的带用的测量装置进行两处更改。这两处更改包括提供电桥测试端口B至(处的试验组装件的足够长度以及试验组装件至D处匹配负载的足够长度。在电矫的基准端口Λ的终端要给出这样一个值,阀设用精确标称特性阻抗端接在测试端口上,则在测试端口将得到个已知的反射系数rb例如为0.1(回波损耗20dB)。测量装置如图4所示。长度全少应当是的5倍。
与润信导源
失配负载
四瑞口桥
控准的洱境
乾减器临
最被器
对数放太器或
明络分折仪
小波器
Y起景假
图4具备误差识别的电桥法
1电桥测试端山连接器2传輪线113--标准试验连接器;4-一被测连接器15--传输线2;6--电矫基准端口连接器采用这个方法可以得到如图5所示的(合就的)总反射系数与频率关系的曲线图。表示点反射系数的三个矢量(相量)之和由下式计算:=+++
*++(3)
式中:一一函电桥在端口B的人为的和已知的失配所引起的反射,并且其幅值是可大可小的常数,少量偏差是再于电桥本身的误差以及电桥与测试端口B和基准端口A之间的非零长度传输线的影响所引起的;
包括被测连接器的反射系数,以及标准试验连接器的反射系数。通过其相对丁相位失量充的旋转而产生脉动E,如图5和图6b所示,ra
传输线2的尾端处终端的反射系数,是产生脉动上的原四,如果推确地使1一5,时,脉动F要比脉动E快5倍。
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射系数
图5根据图4所示测量装置绘制的矢量(相量)图动
频率了
当使用对数检波时,显示在X-Y绘图仪上的曲线表示产生的回波损耗,纵坐标为dB数,横坐标为频率数。在图6a中给出了-个示例。可利用图6a右边所示的刻度或其他合适的方法把回波损耗转换成反射系数。通过计算可以求出r(r),而给出的图6b和图6c供指导用。为了避免总反射系数曲线图不清晰,失配反射系数r必须大于r.和ra之和(r。十ra)。应对扫频范围和两条传输线的电长度进行选择,以便有足够数量的脉动来确定反射系数的曲线。当电桥测试端口B与C点的标准试验连接器之间有200mm空气线11时,一个z-脉动(E)周期相当于在显示图形的额率轴上-个750MHz的变化。Iirl
顿率。GEZ
图6a根据图4所示测装置绘制的回波损耗测量的·个示例0+10
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【反时系数(本+%+在)
赖章,GHz
图66详图A(转换成反射系数)
注:利用平均值下消除,阴影部分的纵垒标值对应于所+1。反战疾散功正
赖,GH
图6c被测连接器的反射系数。
注。用r—的差值除以 2,求得r(脉动 E)。r。是被测连接器的反射系数(包括在图中C 点的标准试验连接器的反射)。
2.2.2定向耦合器祛
当使用定向耦合器代替电桥时,应采用作为低损耗部分反射和传输元件的宽带阻抗不连续元件代替t(从端口B到C)。这种元件采用部分填充低损耗泡沫介质同轴线的形式,如图7所示,在B处有尖锐不连续性.当输出端接上匹配负载Z。时,r兴配0.1(~20dB反射损耗)。GB/T 14557—93下载标准就来标准下载网
文文文文区区
SXXXXXXXXXX
图?作为低损耗部分反射和传输元件的宽带阻抗不连续元件注:1)长度1在殿低频率时,至少为一个波长.2) 低损耗湘沫介质的 5-1. 5。3)至耦合端Y。
4)至被测连接器X。
测量方法类似于2.2.1条具有误差识别的电桥祛所叙述的那种方法。2.2.3专用的替代装置
如果在传输线,末端的(处的连接器是被测的试验样品时,则可用个吸收滑动终端负载代替传输线。在慢扫描过程中,负载元件位置的周期变化(至少半个波长)同传输线1:的长线作用是类似的,并产生一个如图6a所示的同样的脉动F。当使用上述三种方法的任何一-种时,能检测到谐振反射。这种反射在反射合成曲线中产生尖锐的凹凸的不规则性。
2.2.4剩余误养的概述
有儿个剩余误差不能由所叙述的方法消除:出同轴线特性阻抗的偏差引起的误差。这种误差可以通过采用时域反射计法选择精确的阻抗a.
降低到最小。
b,标准的可变衰减器G的误差,如图1和图4所示。c:标准试验连接器的误差。使标准试验连接器构成与标准试验连接器真径相同的精密空气线的一部分,能使这种误差降低到最小值。d.B与C之间空气线11衰减对所测得的反射系数r.值产生的误差。如果这-衰减不能怒略时。在计算实际的反射系数r。值之前,要从同波损耗中减去2倍的这个衰减值(dB)。2.3反射系数测量的典型程序
阁形符号:
时域反射仪
插合成对的无极性精密连接器
赖域反射计
插合好的连接器
未插合好的连接器
精密终端负载
2.3.1顺序测基过程中所用的试验装置和设备的检验以及适用元件和传输线的选择见表1。目
通过与标难空气传输线的
比较来选择和检验标准同
轴传输线
通过与标准同轴传椭线的
比较来选择和检验所使用
的传输线
标准试验转接性能的验
设备的常规检查
设备的附加检查
标准试验转接器性能的验
证(1,2,3和4)
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试验方法
转接器无需是精密的也无
需校推
设备和端负载误差的检
总误举的检查
标准试验转接器可通过交
叉连接和调头进行检查
表中:1-
标准同轴传输线:
2—标准空气传输线:
终端负载,
-转接器,
被测传输线:
标准试验转接器:
-被测连接器;
-终端负载:
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标准空气传输线或标准同轴传输线:标准试验转接器(第一对:1、2):标准试验转接器(第二对:3、4)。11--
2.3.2符台2.1条规定的无误差识别的方法见表2。表2
对产生的恒定回波损耗曲
线网络的校准
接照2.1条的规定测盘单
个连接器的反射系数
表中:1-
标准试验转接器;
一被测连接器;
3-—传输线(电缆)。
试验方法
注:(接至测量装查(电桥或定向耦合器或开挡测量线)端口。②短踏。
③开路。
2.3.3符合2.2条规定的具有误差识别的方法见表3。备
按适册的步从odB开始
调节衰减器(,并绘制相应
的回波摄耗曲线
按照制造!组装说明书的
规定,把连接器装接到选择
好的,并检验过的传输线上
进行测量。或者用电缆模拟
装臀代替传输线
产生一个回波摄帮()校
准曲线网络
按图 6n ~ 6r 的规定测量反
射系数的总和并推算出反
射系数r:
按图 6a ~ 6c 的规定测量反
射系数的总和并推算出反
射系数n
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试验方法
基准类口处接上匹配负载。
绘出在们B时的开和矩
路之间的回波损耗曲线的
平均值曲线,并按适用的步
骤调节疫减器 的 值,
绘出间波损耗曲线网络
衰赋器G在OdB的初始位
背。在也桥基端口辅人-
个“的失配
衰减器 G 在 0 的初始位
管,在定间耦合器一侧接入
具有抗跃变的同辅线反
必要时,对所测回波损耗进
行较正
表中:1-
电桥;
2·传输线
3-—-被测连接器;
1 ---传输线 12
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续表3
试验方法
检查标准空气传输线的衰减
一部分填充泡沫介质的线反射计。注:の短路。
②开路。
@20B失配。
2.4时域反射计(TI)R)法
2.4.1理论根据
实际回波摄耗,测得的回波
损耗减去 2 倍的传輪线 11
的损耗
假定人射信号是一个理想的阶跃函数形式的信号,则可利用下式把反射信号 s(1)r(t)转换成作为频率函数的复反射系数,
(u) = ja['s(r) -e-nde
式中0~T是被测连接器产生的反射所形成的5(t)部分的时间间隔。限制上限频率值.使eT≤1,e~1,则公式(4)简化为:r(α)些2元
式中:A2元s()d
s(t)dt - A -J
·(4)
注:只有反射系数的幅值是益要的,所以省略反射信号积分的正负号。由电感串联产生的反射定为正号,由电容并联于扰元件产生的反射定为负号,图8示出时域反射计记录的实例。1).03
准输线的阻抗电
被测连接器的反射
传整线的阳抗电平
图8时域反射仪测望记录的实例
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在实例中,曲线下的面积(横坐标)从0到T:s(t)d:=17.5ps
因此,在 10a MHz 时,r=0. 011。2.4.2测基方法
设备和元件的检验按2.3.1条表1中前三格的规定进行。进行测量的装置如图9所示。图9
1标准传输线;2一转接器:3一被测连接器,4---传输线:5悠端负裁
应产生一个反射波的固定记录(从屏幕上读数通常不够精确)供计算反射系数用。(6)
时域反射计设备的时间刻度和反射察数刻度应采用独立的基准进行校准。对于时间刻度,采用能滑动短路的、已知长度的空气传输线或采用时间标准仪能做出这种刻度,通过利用已知的阻抗失配或已知幅值的输入信号校准反射系数刻度。对于测甚间的例行校准来说,利用开路或短路效果也是令人满意的。
除了校准以外,还成检查测量装置的下列误差:在校准前,应调节阶跃函数形式的入射信号,使之脉动和曲线的凹凸不平为最小。a.
b.空气传输线和设备的电缆的损耗使入射的阶跃信号奇变。应避免使用过长的电缆,测系统中的多次反射会叠加到被测连接器的反射中,其是系统包括失配元件时·影响更大。通过选择空气传输线利电缆的长度,使来自不同源的反射在时间上错开,就可使这种影响降低到最小。
连接不紧或无屏蔽的终端负载可能在测量系统中引起干扰信号。d.
e、在选定的,相当于零反射的传输线中,由不确定因素引起的误差。如果反射信号很小时,这点就特别的重要。
2.4.3频率范围
假设被测连接器的最大长度为50mm,并且阶跃信号前沿时间不大于200ps,则时域反射计方法在频率达200MHz时,通常尽有足够精度的采用适用的公式,把时域转换到频域。除了频率范围限制外,用遂渐增加的输入信号代替突然跃变的输入信号会使反射信号变平,因而降低它的幅值,这些都会降低时域反射计的精度。附加说明:
本标准由中华人民其和国机械电子工业部提出。本标准由机械电子工业部电子标准化研究所负贵起草。本标主要起草人徐俐弟。
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