阻抗转换器的性能 图2是阻抗转换探头工作在400kHz到1GHz的频响特性,平坦度是1dB。由此产生的测量误差远远低于处理故障时(比如放大器工作故障)所面临的大于10dB的典型误差。此外,去掉同轴电缆,直接用电阻作为探针时可将该转换器的最大工作频率扩展到1.9GHz。这种方法可以减小转换器在接近3GHz处的谐振,当然,这种转换器很容易损坏,但它能够说明同轴电缆的寄生效应对频响特性平坦度的影响。较短的同轴电缆能够提供良好的RF性能,而较长的同轴电缆则有更多的焊接表面,可加强机械强度,对这两者进行权衡后,我们把图1中的同轴电缆长度选为11mm。
假定50的低阻抗电路与1k中间阻抗组成一个简单的50/1050的分压器,那么在SMA连接器处测量的功率电平理论上应该比探头处的功率电平低-26.4dB。该一点与图2所示400kHz到1GHz频率范围的响应曲线一致。图2中的频率响应是将探头跨接在一个校准后的信号发生器输出端的50电阻上的测量结果。此外,假定探头的1k阻抗与频谱分析仪的50阻抗相加后再与电路的50阻抗并联,这样在理想的情况下,该探头对50的负载电路进行测量时对被测电路只有-0.2dB的影响。 制作转换探头 为了组装一个图1所示的转换探头,首先切割一小块带有SMA隔层连接器和50微带传输线的印刷电路板。接着在微带线上小心地切割几个缝隙,将1000pF电容和1k电阻相串联焊接在缝隙处。电容和电阻均为0603封装。再截取一段11mm长、直径为0.086"的半刚性同轴电缆。同轴电缆的中心导体一端露出2.5mm,另一端露出2mm。露出2mm的那一端即为探针部位。除去同轴电缆下面微带线上的残余物,将露出2.5mm中心导体的一端弯曲并焊接在靠近电阻的微带线上。接下来,用焊料填充在导体外侧与金属地层之间,固定同轴电缆。使用大量的焊料将同轴电缆牢牢固定在印刷电路板上。如有必要,可利用覆铜层跨接。再将一小段中心导体与同轴电缆平行作为探头的接地端。最后在转换探头的探针和接地端各加一小滴焊料,以便与所测电路保持良好的接触。
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