Prečo sú testovacie káble analyzátora vektorovej siete (VNA) často drahé

 

Vysoké náklady na testovacie káble VNA sú spôsobené rôznymi faktormi vrátane prísnych požiadaviek na výkon, špecifických materiálov, vysoko presných výrobných procesov a vysoko kvalitného riadenia . Analyzme ich z mnohých aspektov:

 

1. Requirements for High Performance SpecificationsThe working frequency of VNA test cables typically covers (from MHz to GHz), while maintaining a high integrity of signal transmission to ensure the stability of measured S-parameters, insertion loss, standing wave, and phase matching parameters.Lower insertion loss: In some high-frequency ranges (>40 GHz), nižšia dielektrická strata môže tiež ovplyvniť výsledky merania . Káble musia použiť dielektrické materiály s nízkou hustotou na zabezpečenie maximálneho zníženia straty prenosu signálu .Káble si musia udržiavať presnú charakteristickú impedanciu (zvyčajne 50Ω) s minimálnou variáciou v celom rozsahu dĺžky a frekvencie . akékoľvek nesúlad impedancie zavolá chyby, takže rozmerové tolerancie vodičov a dielektriky musia dosiahnuť úroveň mikrometrov (zvyčajne ± 0 . 001 palcov).

 

Fázová stabilita:Pri rutinnom testovaní RF je stabilita použitého testovacieho kábla dôležitým faktorom na zváženie, aby sa zabezpečilo presné a opakovateľné merania ., stabilný a fázový stabilný kábel má nasledujúce charakteristiky: Môže zabezpečiť dobré sledovanie fázy so zmenou teploty, čo môže znížiť zostávajúcu chybu a neistotu; Aj keď sa kábel používa dlhý čas a neustále sa pohybuje a mnohokrát sa ohýba, jeho strata a fázová stabilita sa významne nezmenia . Testovací kábel špecifický pre VNA má taký dobrý výkon stability amplitúdy .

 

Vynikajúce vlastnosti VNA sú vlastnosti VNA:To umožňuje blokovanie všetkých elektromagnetických interferencií a úniku signálu v testovacom systéme . Ako môžeme mať lepší tieniaci výkon a odpor úniku? Po prvé, kábel by mal prijať viacvrstvovú tieniacu štruktúru, zvyčajne vrátane kovovej vrstvovej vrstvy a vrstvy kovovej fólie, aspoň 2 alebo viac vrstiev tieniacej vrstvy {. Výkonnosť RF koaxiálnych káblov RF je tiež spojená s faktormi, ako je napríklad materiál na štíty, ktorá je zabalená na štíty, výrobný proces a iné faktory .}. {4} {4} Vodivosť a stabilita tieniacej vrstvy, čím sa zlepšuje tieniaci výkon kábla .

 

2. špeciálne materiály: Materiály používané na výrobu káblov VNA musia spĺňať prísne normy kvality, aby sa splnili vysokofrekvenčné požiadavky na výkon: Centrálny vodič: Používajte vysokokvalifikovanú medi bez kyslíka alebo strieborne, aby sa znížilo straty účinku pokožky pri vysokých frekvenciách {. Izolačné médium: Vysoko stabilné dielektrické dierovanie, ako je napríklad ptfe s nízkou deformou .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} Zabalená vrstva, pričom hrúbka každej sekcie je extrémne rovnomerná a konzistentná ., pridá vrstvu spleteného strieborného medeného drôtu, pevne a rovnomerne na dosiahnutie lepšej účinnosti tienenia {. Armorový obrúsok Časť obrúsky, ktorá používa maximálnu komisiu, odolala maximálnemu skrúteniu. pevnosť a torzný odpor testovacieho kábla, čo mu dáva mimoriadne dlhú životnosť .

 

3. Presnosť Výroba a návrh procesu

Návrh a výroba káblov VNA vyžadujú presnosť na úrovni mikrometrov:

Rozmerové tolerancie: Geometrie vnútorných vodičov, dielektriky a vonkajších štítov musia byť rovnomerné, aby sa predišlo zmenám impedancie ., napríklad sústrednosť vnútorných a vonkajších vodičov (aby sa zabránilo odrazom spôsobeným excentricitou)

Komplexné štruktúry: Mnoho vysokofrekvenčných káblov prijíma pokročilé návrhy, ako napríklad 塑形 štruktúry pre fázovú stabilitu a PTFE s nízkou hustotou, aby sa znížila hmotnosť a strata .

Manuálna zostava s vysokou presnosťou: Kritické komponenty ultra vysokých frekvenčných káblov (napríklad konektory) môžu vyžadovať manuálne montáž a ladenie, aby sa splnili špecifikácie, ktoré zvyšujú náklady na prácu .

 

4. vysokovýkonné konektory

Konektory sú kritickou súčasťou káblov VNA a konektory slabo vykonávaných môžu byť hlavným zdrojom chýb merania . Vyžadujú:

Obrábanie: Konektory (napríklad SMA, 3 . 5 mm, 2,4 mm, 1,85 mm) sú opracované z mosadze vysokej kvality alebo berylia (ktorá má pružinové vlastnosti) s toleranciami kontrolovanými v rámci ± 0,0001 palca.

Pokovovanie: Zlato alebo ródium (5–50 mikroinches hrubé) zaisťuje nízky kontaktný odpor, odolnosť proti korózii a opakovateľné párenie (rozhodujúce pre kalibráciu) .

Testovanie a overovanie: Každý konektor musí byť testovaný na pomer napätia stojacích vĺn (VSWR), strata vloženia a mechanická trvanlivosť (tisíce inzerčných/extrakčných cyklov), čo zvyšuje čas výroby .

 

5. trvanlivosť životného prostredia

Káble VNA musia odolať tvrdým podmienkam v laboratóriu, továrni alebo v teréne:

Flexibilita a robustnosť: Musia vydržať opakované ohýbanie, krútenie a oder bez degradácie vo výkone . Vyžaduje sa vylepšené vzory vnútornej podpory a odolné opláchnutie .

Odolnosť v oblasti teploty a počasia: Materiály musia zostať stabilné v širokom teplotnom rozsahu, vlhkom prostredí a vystavení chemikáliám (ako sú oleje a rozpúšťadlá) . Preto sa používajú drahé inžinierske plasty a elastoméry