4.2.3 控制注入損耗
在較高的頻率,注入損耗容易變成一個問題,其規格通常是以表格或方程式的形式,相對于頻率來訂定的。秘訣:隨著切換器逐漸老化,其注入損耗可能會改變,因此要留意“注入損耗的穩定”或“注入損耗的穩定度”這類的規格,這種規格的有效性可以持續到產品預計的使用壽命到期時。瞭解這種最糟情況下的損耗值可以協助控管誤差量。
4.3 評估信號整波器
如秘訣三所述,DUT、其測試要求及其所在的位置會決定是否要將被動或主動式信號整波器加入信號路徑中。整波器可以是獨立運作的裝置或是內建在切換矩陣中,放大器、衰減器和轉頻器是最常用的信號整波元件。
4.3.1 放大器
如果需要進行精確的振幅量測,或是如果信號是透過很長的纜線來傳送,那么可能就需要提供額外的信號增益。有幾項重要的規格可以協助確定所要使用的放大器是否合適。
4.3.2 VSWR
放大器最惡名昭彰的問題是VSWR 不佳。秘訣:將衰減器或隔離器(雖然這兩者的頻寬較有限)連接到放大器的輸出,可以減輕VSWR 的問題。
4.3.3 交互調變
量測DUT 頻寬以外的交互調變失真或旁生發射噪音時,放大器的頻寬相當重要。秘訣:要慎防動態范圍不佳或有很低的1 dB 壓縮點的放大器,因為若存在很強的基頻信號時,這種放大器會造成足以影響諧波量測結果的交互調變失真。
4.3.4 雜波(spur)
切換式電源供應器可能會產生與切換頻率(通常為100-200kHz)有關的雜波。秘訣:避免使用含切換式電源供應器的放大器或任何其它的元件。
4.4 衰減器
機電式(electromechanical)和電子式的設計在管理信號位準上,可提供不同程度的彈性和精確度。機電式衰減器採用分離式切換器,一般的步進解析度為1 或10 dB。電子式衰減器可提供幾乎連續的設定,解析度為0.1 或0.25 dB;然而,採用PIN 二極體型切換器的衰減器可能會產生足以發生“視頻洩漏”的尖峰波(spike),而影響量測的結果。秘訣:視需要串接機電式和電子式衰減器,以提供較佳的衰減控制。秘訣:需留意衰減器接頭上使用的電鍍材料,舉例來說,鎳在高功率位準下會變成非線性,且會造成交互調變失真,因此要選擇較高品質的接頭,如金制的。
4.5 轉頻器
當DUT 與測試系統相隔較遠時,可以使用降頻器將信號轉移到較低的頻率范圍,藉此減少纜線過長所造成的注入損耗。秘訣:在測試系統端,可以使用升頻器,將信號恢復到原本的頻率,不過,可能也需要加入濾波的功能,以便將轉換過程中產生的多余頻率成份濾除。
秘訣:執行向量或調變量測時,若使用了多組信號、多條路徑或多次轉換,就必須使用某種形式的鎖相機制,以確保準確的結果。做法是:將儀器和轉頻器連接到共通的頻率參考點,然后量測每一組信號相對于參考信號的相位。
5 秘訣五:檢查切換器的操作屬性
切換矩陣要採用哪一種技術時,除了電性效能外,再進一步考量操作上的特性,如使用壽命、電源需求及失效/ 故障安全防護(fail-safe)功能等因素,將可協助您做出正確的選擇。
5.1 機電式vs. 電子式
機電式切換器包含眾多會移動的機構零件和實體接點,因此容易有品質惡化速度相對較快的問題,會降低其穩定和縮短有限的壽命。相反地,電子式切換器沒有會移動的機構零件,因此具有較長的使用壽命和更高的穩定。實務上,應該選擇哪一種比較好?部分因素會取決于系統實際需要的切換開關次數:要考量每次測試的閉合次數、每天的測試次數、以及系統預期的使用壽命等因素。
另一個實際的考量是所繞接之信號的功率位準。切換高功率的信號會損壞大部分的切換器、降低穩定和縮短使用壽命。秘訣:若要防止機電式或電子式切換器的壽命提早結束,可以設定系統的儀器在打開或關閉矩陣中的任何切換器之前,先降低信號的位準。
5.2 自鎖式(latching)vs. 非自鎖式(non-latching)
機電式切換器內部會使用自鎖式或非自鎖式繼電器。大部分的自鎖式繼電器會需要一個100-200 msec 的直流電源脈沖來打開或關閉繼電器。為了將電源需求減到最低,有些開發人員會設定系統依序或以一次一小批的方式,打開這些切換器(雖然這樣做會延長總切換時間)。而非自鎖式切換器需要固定的電源,通常為200 mA 時24V,才能保持接觸連通的狀態。在一個大型的切換矩陣中,非自鎖式切換器可能會在系統機架內產生足以影響量測效能的熱度。秘訣:如果選擇使用非自鎖式切換器,需檢查實際的溫度上升情形,并且要有心理準備:系統機架中可能要另外加入冷卻裝置。
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