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Nanjing PNA Instruments Co., Ltd. was established in 1995, as a high-tech enterprise, development and mass production of popular vector Network Analyzer and related products. PNA is a registered trademark for the company. PNA is the abbreviation of Popular Portable Phasor Network Analyzer. [More]
 射頻技術小詞典
 射頻同軸電纜特性阻抗Zc的測試
 常用公式
 頻段劃分與波長對照表
 常用ρ、RL與|Γ|對照表
 功率、dBm與50Ω線上電壓對照表
PNA Instruments Co.,Ltd 14th floor of Jiangdong North road NO: 301, Nanjing, China Tel: +86-25-86200301 ,-86200340 E-mail:[email protected]
 
射頻技術小詞典

經常會遇到一些符號、縮略語與名詞,一開始就得知道一些,否則會不知所云。本資料從實用出發,將它放在前面。為了簡單,先后次序按英文字母排列;對中文部分則按拼音次序排列。有的內容還會有文提到,有的內容也就點到為止;對有的讀者來說,可能也就只需要這一點。

A  安培   電流單位   mA為毫安,  μA為微安。

.     Aa常表示面積;有時泛指某一點。

B 磁感應強度 B=μH 

   BNC  一種卡口式射頻連接器,詳見GB 11315-89

   BW   頻帶寬度

         波束寬度

C 電容   單位法拉F  .

      連接器后綴  如:BNC,  TNC等等。

光速  c =3х10

      耦合器后綴  如定向耦合器dc.

      載波  dBc ,SCV , s/c 等等。

      電流后綴  如:AC, ac, DC, dc 等。

   CDMA  碼分多址 

   CMRR  共模抑制比

D  天線的方向性

天線口面最大尺寸

      同軸線外導體內徑為D,內導體外經為d。

      雙線中心距為D,線徑為d 。

      耗散系數

      d 距離

        深度

   DDS   直接數字式頻率綜合源 

dB  分貝  表示相對電平的一種名詞

        dB =   注意:兩電平間用功率比與電壓比差了平方倍,但其dB值卻是惟一的;沒有功率dB,或電壓dB一說。

    dBc  以載波電平為參考的dB

    dBd  以半波振子為參考的天線增益dB

   dBi  以點源為參考的天線增益dB

   dBm  mW為參考的功率dB

   dBW  W為參考的功率dB

   dBµ  µV/m為參考的場強dB

E 電場強度  單位µV/m

     電動勢   單位V(伏特)   它是一種能提供電能的勢能。在電磁場理論中電動勢的定義是將單位電荷由無窮遠外移到此地所作的功。說簡當些,其值即電源的開路電壓

      與電場方向一致的面叫E面,如波導的寬邊等等。

   EMC  電磁兼容

   ENR  超噪比  噪聲源輸出超過常溫噪聲部分與常溫噪聲相比的dB值。

   ESR  等效串聯電阻

e指數    它本身是個無窮小數,前6位為2.71828。

指數的冪函數有個特性,對它積分或微分只改變其系數而不改變函數本身。這就使得它成為常系數微分方程通解的組成部分。

指數的冪函數如 ,當a為負值時,是自然的(或天生的)衰減函數;當a為正值時,是遞增函數。比如傳輸線上的入射波與反射波;RC電路的充放電等等不一而足。

為底的對數稱自然對數,寫成 。用它來表示公式會簡潔些;但人們對10進制更習慣些,常用log x, 他們之間約差2.3倍,即ln x = 2.3 log x..

F 法拉  電容量的單位  μF ,  nF   pF

   f  泛指頻率  單位Hz,每秒振蕩的周期數。

   Fc截止頻率,時鐘頻率。

   f0 中心頻率

   F/B   天線(方向圖)的前后比

G   增益  天線的增益G=ηD

Gg    接地

   GPS  全球定位系統

   G/T   天線增益與天線噪聲溫度的比值

H   磁場強度

        電感單位

      Hh   高度

      與磁場方向一致的面叫H面,如波導的窄邊等等。

   HF  高頻   330MHz

Hz    赫芝  每秒振蕩的周期數。

I    信號的同相分量

      Ii  泛指電流

   IF  中頻

   IL  插損

   IP3  三階截獲點   他是用來估算放大器件三階互調的分量的,越高越好。

J    連接器中陽頭的代號

j   直角坐標中y方向的單位矢量

     極坐標中的90º

    習慣上稱虛數,其實不虛。

K  凱氏溫度   絕對溫度   -273ºC為零度

     頻段代號   Ku 頻段1218GHz,  K頻段1827GHz,  Ka 頻段2740GHz,

   k 波慈曼常數   焦耳/度(K

L   電感量代號  單位亨H   毫亨mH    微亨µH 

L l 泛指長度

      L波段   12 GHz   

   LNA  低噪聲放大器

   Lnln表示是以e為底的自然對數

   Loglog表示是以10為底的對數

M  作為字首代表兆,即106

m  作為字首代表毫,即10-3

MHz   兆赫

MMDS  微波多路分配系統

   MTBF  平均無故障時間

   MW    兆瓦或中波

Nn  泛指整數,如圈數,個數等等。

      Nn  噪聲

      N型連接器  D=7d=3的一種最常用的連接器,詳見GB 11314-89

   NF   噪聲系數

   NI   安匝  磁路中的磁場強度單位

NP  奈培  衰減單位  1np = 8.686 dB。

Oo    零點   原點   中點   參考點

   OSM  開路、短路與匹配(校零反射,簡作校零)三項校正

P  功率  單位瓦(W

   P1dB  功率放大器輸出功率偏離線性下降1dB時的輸出功率。

  PA  功率放大器

   PF  功率因數

   PLL 鎖相環

Q  信號的正交分量

   Q  優值          

   Qq  數量

R   電阻  單位歐姆(Ω

RC   泛指阻容電路

   RC乘積為時間常數   單位常用微秒μs。 它大致表示電路的充放電時間。

   RFrf  射頻

   Ri   內阻

   RL  負載

   RL  回波損耗  返回損失

   RMSrms  均方根值

   RPFrpf   重復頻率

S   西門子  導納單位 

總和

 s

散射參量  這里只講兩端口網絡,而且要求源端與負載端皆是匹配的。

     S11  端口2接匹配負載后,端口1的反射系數。

     S21  端口2收到的來自端口1的信號;小于1即插損,大于1即增益。

     S22  端口1接匹配負載后,端口2的反射系數。

     S21  端口1收到的來自端口2的信號;

SAW   聲表面波  聲表面波器件常做帶通濾波器,矩形系數好而插損較大。

   S/C    信雜比

   SCV   雜波下可見度系數

   SFDR  無雜散動態范圍

   SINAD 信號對噪聲和失真的比

   SMA   一種最常用的小型連接器,詳見GB 11316-89

   S/N    信噪比  序號  串號              

   SWR   駐波比   有時寫成VSWRρ。

T  傳輸系數   輸出電壓與輸入電壓之比  兩端匹配時即S21 。

      T常表示周期,t常表示時間。

   T/R  雷達中的收發開關

   TRL  直通、反射與串一短線的全端口校正。

      損耗角正切   也有人稱耗散系數D的;D=1/Q,

U  UHF  3001000MHz 頻段

      U在方向圖計算中,常表示程差。

V  電壓  單位伏特

   VCO  壓控振蕩器

   VHF  甚高頻  30300MHz 頻段 

W  瓦特  功率單位

       寬度

       重量     

X   電抗值   單位Ω

      泛指未知數

      直角坐標中的橫坐標

Y   導納值

      直角坐標中的縱坐標

Y系數   測放大器噪聲系數時,放大器在噪聲源接通與關斷時輸出的比值。

Z    阻抗值   單位Ω   Z=R+jX

   ZC   特性阻抗

       共模阻抗

   ZL   負載

   Z0   特性阻抗  同軸線常用50Ω

    衰減系數

       泛指角度

β  相移系數  β= 2

       泛指角度

Γ  反射系數    它是反映負載特性的最原始的參數。

  傳播系數  

Δ或δ  微量之意  有時泛指角度如搽角或仰角

  集膚深度 

ε  泛指誤差

介電系數

      空氣介電系數 

     等效介電系數

     相對介電系數

η   效率

θ   泛指角度   球坐標中的天頂角

       半功率點)波束寬度

λ  波長

   λc 截止波長

   λg 導內波長

µ   10-6字首

     導磁率

     空氣導磁率 

      相對導磁率  經常會省去r.

Π 連乘符號

         圓周率  本身為無窮小數,常用3.1416

ρ  矢徑

       駐波比

       線導電率

Σ  求和符號

  面導電率

  時延或群時延

      波速比

Ф  相角  球坐標或柱坐標中的方位角

ψ  泛指角度   拋物面天線的饋電角

ω  ω= 2   常稱角頻率,實為角速率。

Ω  歐姆   電阻單位

 

 

 

 

 

拼音字首為B

波長   波長常用λ表示。

波導    波導屬微波技術,其機理與同軸線全然不同。這里只能涉及波導的端口特性,當端口轉成同軸線后,即可當成同軸線傳輸器件來測試。

保護接頭  同型號一頭陰一頭陽的轉接器,是為了保護測試端口用的。

避雷器    低頻的避雷器是在內外導體之間,并聯上放電管或壓敏電阻。頻率高時可用補償式λ/4短路器,詳見另文。

并聯諧振   在并聯電路中,某個頻率下,其LC電納部分正好相消因而呈現很高的電阻(L/CR)時,這種現象稱為并聯諧振。電路中常用來做調諧回路或阻塞回路。

波速比  波速比即電磁波在電纜中傳播速度與空氣中傳播速度之比 ,也就是機械長度與電長度之比。波速比(也有稱縮波系數,或縮短系數)一般在0.661之間。電長度顯得長些,而實際機械長度顯得短些。

波束寬度  天線方向圖上,偏離最大值3分貝的兩點之間的夾角稱為波束寬度。波束寬度BW=Kλ/D。K值對同相等幅天線為51°;一般天線在64°左右,太大則口徑利用率不高。

標網  只能測幅度信息的網絡分析儀稱為標量網絡分析儀,簡稱標網。只能測插損與駐波比,不能測相位與阻抗。是個數字化的掃頻儀。

本振  本地振蕩器的簡稱。

標準線  也稱參考線。由于同軸線的尺寸可以做到很精確,因此在計量時可作為射頻阻抗標準。可惜成本太高而且連接器問題不好解決,未能廣泛使用。

拼音字首為C

串聯諧振  在串聯電路中,某個頻率下,其LC電抗部分正好相消因而呈現很低的電阻(ESR)時,這種現象稱為串聯諧振。電路中常用來做陷波器。

測量線  在同軸線或波導上開一條縫,用探針測其線上的電場分布的一種經典儀表。這是一種最直觀,極不易出錯的測駐波與測阻抗的設備,它的缺點是只能點頻測試,速度太慢,但是不得已時還用得著它。在一些特定的情況下,如扁波導等非標準設備,只要在上面開一條縫,即可進行測試。

場強計  一個有輸出顯示的接收機配上有固定形狀的天線再經過定標后,即成為一個場強計。常用來檢驗發射臺是否達到設計要求。有時也用作小功率計。

差模與共模  雙線傳輸線上客觀上存在兩種模式,差模與共模。

差模是兩根線上電壓相等相反,電流相等相反,對地阻抗相等;有沒有地并不影響傳輸。

共模是兩根線上電壓相同,電流相同,電流由地返回。

差模傳輸抗干擾性能好,雙絞線更佳。網絡線采用4對節距不同的雙絞線并用差模傳輸。干擾一般屬共模性質,需要加以抑制。

超聲  頻率高于20KHz的聲波信號。由于波長極短,分辨率較高;常用于B超,聲納等,用途很廣,這兒就不多提了。

插損  一個無源兩端口網絡,輸入為V1,輸出為V2,則:插損IL

    dB  插損為負值,習慣上只講絕對值。

測試電纜  回損優于30分貝的連接電纜,即可稱為測試電纜。

傳輸系數  一個無源端口網絡輸入為V1,輸出為V2,則:傳輸系數

T= V2/ V1 ,在源端與負載皆是匹配的情況下,就是S21

錯位補償  在同軸連接器的設計中,當內外導體同時跳變時,應當錯開一個位置,以產生一個電感來補償跳變所產生的電容后得到較好的匹配。

場型  天線在水平面內的場強分布圖.

超噪比  ENR 它是噪聲源的主要指標,   通常用分貝值表示,當超噪比>15分貝時,可當成電源接通與不接通時噪聲源的噪聲輸出

功率之比。

拼音字首為D

電場與磁場  電磁理論分兩大范疇:場與路。場在空間,路在線內。

在直流或頻率不高的情況下,電場與磁場是可以分開的。有電壓,空間就有電場。有電流,空間就是磁場。

在交流尤其是頻率較高的情況下,電場與磁場是分不開的,從而要用高深的場論或電磁波理論來分析。這里不談場的問題。

短波  泛指頻率在3~30MHz之間的信號,波長在10米到100米之間。由于電離層反射的關系,可以實現超視距通訊或觀測。

電場強度  E常用來表示電場強度,其單位常用dBμ。無線電視的電場強度不宜低于70dBμ。

電長度機械長度   由于電磁波傳播速度在介質中比在空氣中慢一些,因此通過同樣機械長度的空氣線與電纜后延遲的時間是不同的。也就是說兩者的電長度是不同的。他們之間的比值即波速比  。設計分饋線時若為同相饋電,則可按機械長度設計;不同相時,不等長度要按電長度設計,下料時要用波速比去乘。

電磁兼容  多個系統或多個功能塊之間存在電磁兼容問題,處理不當會影響性能甚至失效。設計時要考慮布置、屏蔽、頻率等方方面面的問題,方能做到互不影響。

單端口網絡  在射頻測試中,人們把待測件看成是個射頻網絡。這里所指的網絡是指一個盒子,不管大小如何,中間裝的什么,我們并不一定知道,它只要是對外只有一個同軸連接器,我們就稱其為單端口網絡(常稱負載)。

對單端口網絡的性能描述只需要一個復參數即可,可用反射系數或輸入阻抗,再簡單一些,通常就用回損或駐波比。

電動勢  單位V(伏特),它是一種能連續提供電能的勢能。在電磁場理論中電動勢的定義是將單位電荷由無窮遠處移到此地所作的功。雖然精辟,但把事情說玄了。從實用出發,電動勢就是電源的開路電壓。

單工  在簡單的通訊系統如對講機中,聽講(收發)不能同時進行;即講話時不能收聽,收聽時不能講話。這叫單工。

多工器  能將三個以上頻道的發射機共用一副天線的這種網絡稱為多工器。采用由兩個帶通濾波器與兩個三分貝定向耦合器組成的多工器多次套用,即可組成多工器。調頻廣播系統已有5工以上的多工器在使用中。

電纜諧振現象  電纜掃頻測駐波比時,曲線呈現多個起伏,但包絡一般是單調上升的;假如包絡呈現山峰形狀,則電纜出現了諧振現象。這是電纜制造時的周期性誤差在某個或某幾個頻率上反射疊加所造成的。諧振頻率若在使用頻段以外,可以不管。

端射與邊射  天線主波束與線陣軸方向一致者稱為端射,天線主波束與線陣軸不一致,通常與之垂直者稱邊射。

對數放大器   輸出與輸入呈對數性的放大器,其特點是動態范圍大。

對數周期天線  實質上是一種等比結構的天線;優點是頻帶極寬,缺點是駐波比不太好,一般在2左右,能做到1.5就很好了。

動態范圍  各種器件或儀器,皆有其能正常工作的上下電平范圍。如掃頻儀的動態范圍約40分貝,標網約60分貝,矢網在80分貝以上。

定向耦合器  能分開耦合入射波與反射波的耦合器稱為定向耦合器。常用于監測系統或分配系統。

定向天線  泛指某個方向性較強,尤其是前后比較大的天線。

單枝節匹配   在傳輸線上移動找到某個電納非零而電導為1位置上,并上一相等相反的電納即可得到匹配;此即所謂單枝節匹配。此法在帶線上是容易實現的,而在同軸線上要做專用設備才能實現。

拼音字首為E

扼流圈   RFC  射頻扼流圈  通過扼流圈供電,可以減小對射頻電路的旁路作用。

拼音字首為F

分貝  表示相對電平的一種名詞,         用分貝表示相對電平的好處:

·惟一性   兩電平間用功率比與電壓比差了平方倍,但其dB值卻是惟一的;沒有功率dB,或電壓dB一說。

·方便性   如功率10000000000倍就很難寫也很難念,寫成100dB就簡單了。再如功率為0.0000000001時很難寫也很難念,寫成-100dB就簡單了。

·乘除變加減   網絡級連時,增益或衰減均為乘除關系,也存在不好寫不好算的問題;用分貝就簡單了。如電纜每米衰減0.1分貝,則100米衰減10分貝。假如用倍數,則每米0.977100米為0.977100倍,這就不好辦了。

·更符合實際   如人對聲音的響應本身就呈對數關系,正好用分貝表示。

付瓣    泛指天線主波束以外的其他波瓣。

尾瓣   天線背面180°附近的付瓣。

柵瓣   天線陣元間距太大時,會在大角度出現與主波束相當的大付瓣,稱為柵瓣。

邊瓣   泛指除尾瓣、柵瓣以外的付瓣。

反射電橋    反射電橋又稱電橋反射計或定向電橋,它不過是測反射系數的傳感頭。它只能測反射并不能測入射。由于它的輸出正比于反射系數,因此取名反射電橋是非常恰當的。有人稱為駐波電橋,其實駐波電橋只適于那種在里面已裝入檢波二極管,因而只有幅度信息沒有相位信息的電橋。

   原理圖與惠司頓電橋完全相同,只不過結構尺寸改小適于高頻連接,并且不再想法調平衡,而是直接取出誤差電壓而已。

V

  Vab = · =              

輸出正比于反射系數。反射電橋的名稱也由此而來。

 

 

反射電橋原理圖

 

反射面天線   其原理與手電筒相通,照射器(振子或喇叭)放在焦點上,將能量射向拋物面反射體,經過反射體的聚焦作用,形成一個窄的波束。這是一個簡單的單反射面天線。

雙反射面天線   將照射器放在主反射體附近,射向位于焦點的付反射面,再射向主反射體,形成一個機電兩方面性能皆優越的雙反射面天線。

反射系數   反射系數  它是反映負載特性的最原始的參數。

要想反射系數小一些,只要負載ZL接近特性阻抗Z0 即可。

。只要沒有電阻分量,|Γ|恒等于1,稱為全反射。

反射系數公式實質是一種變換,它能將所有的阻抗與導納畫在一個單位圓中,此即史密斯圓圖。。

縫天線     在金屬面上開縫即成為一種天線,一般是在同軸線或波導上開縫,以做成輕便的端饋或中饋縫天線陣。

賦形波束   泛指垂直面內方向圖按要求形狀設計的天線。復雜的有反射面賦形的余割平方天線或超余割平方天線,簡單的則改變幅相得到零點充填或補盲。

方向圖    天線向各個方向的輻射通常都是不同的,在自由空間形成了一個立體波束,譬如半波振子的立體波束就像一個蘋果形,沿振子方向的輻射凹進去,甚至小到零�?墒怯昧Ⅲw波束來表示是不方便的,因此用兩個剖面來表示是適宜的。讓我們采用常用的球坐標而讓半波振子與Z軸重合,中心落在原點上,這時兩個剖面就很好畫了;在方位面上(即XOY面上或θ=90°面上)立體波束的剖面為一個圓(圖3.4a)(即全向天線)。而沿Z軸剖開垂直方向圖(圖3.4b)所描述的8字形。由于垂直方向圖不是φ的函數,立體波束是繞Z軸的旋轉對稱體。


假如半波振子水平放置,則水平面為8字形,而垂直面在自由空間為圓;實際上由于脫離不了地球,不管怎樣放置由地面反射干涉會形成多種花瓣,實際的

垂直方向圖是比較復雜的,而水平方向圖與自由空間差別不大。

方向圖又稱波瓣圖,水平方向圖有時稱為場型。

方向性   方向性是一種表示天線能量集中程度的一個參數,其概念是這樣的;假定在整個自由空間各向同性的輻射功率,而每單位立體角的功率流量為1,則共需功率流量為4π。然后再用一具有F(θ,φ)方向圖的天線去發,而此時只要最大方向功率流量為1,(如點對點通訊,或雷達等只要求F0,0=1)顯然具有方向圖的天線所耗的總功率要小,兩者之比即方向性。注:積出來的是球面上的總功率流量而不是體積。

      方向性      

方向性公式中用Sinθ 并且上下限用0和π者,適于對Z軸旋轉對稱的波瓣,如針狀或全向類。如電流元方向性為1.5

若為扇形波束,方位面很窄,垂直面很寬而且在低仰角上,這時上式分母中適于用Cosθ;θ上下限用±π/2,而φ方向只積很小一個角度。

方向性是個算出來的參數,只與方向圖有關;但由于形成方向圖的作法不同,效率η不同,單從方向性去比較,并不代表天線的水平,只有考慮了效率后的方向性才有相互比較意義。故定義:

增益 = 方向性  × 效率  G=ηD

假如損耗很小或者效率很高的話,GD,如半波振子的方向性為1.64,由于結構很簡單沒有什么損耗,故其增益亦為1.64,用dBi表示即2.15dBi或略作2dBi。i即以各相同性的電源為參考;iisotropic的字頭。

拼音字首為G

功分器   當一路(主路)分成多路,或多路并成一路時,要用功分器。一般只對主路要求匹配,因此功分器的實質是一個一進多出的阻抗變換器。功率高的用同軸線作,功率低的用微帶線作。

隔離度   網絡內兩個端口之間若應當隔離,隔離的程度用隔離度表示;隔離度至少20分貝以上,通常約在30分貝左右,40分貝就不錯了。網絡間的隔離度當在70分貝以上。

隔離器    他是一種不可逆的兩端口器件。端口1到端口2是通的,而端口2到端口1是隔離的。一般是用環形器接一個負載后做成的。

功率孔徑積   PA  雷達作用距離取決于其平均功率P與孔徑面積A的乘積。

功率因數    當電壓與電流不同相而帶有相位差Φ時,P=VICosΦ即功率要打折扣,CosΦ就叫功率因數。

共模抑制線圈    在磁芯上用雙線并繞若干圈即成共模抑制線圈。雙線在差模下磁場是抵消的,磁芯不起作用;而對共模卻呈現電感性,起了抑制作用。

高頻    RF  泛指比中頻高的頻率,尤其是3~30MHz之間的信號。

       甚高頻  VHF  泛指頻率在30~300MHz之間的信號。

       超高頻  UHF  泛指頻率在300~1000MHz之間的信號。

拼音字首為H

和差器  他是一種四端口網絡,一個是和支路(Σ端口),一個是差支路(Δ端口),還有兩個輸入/輸出支路(I/O端口)。在兩個輸入/輸出指路皆匹配的情況下,和與差兩支路之間是相互隔離的;隔離度一般應在30分貝以上。常用做天線和差波束網絡,也可用作混頻器的混頻網絡。

恢復時間   氣體放電管或PIN管導通后,需要有一段時間才能恢復到原來的斷開狀態;這段時間就叫恢復時間。

混頻   當兩個信號同時加在一個非線性器件或乘法器上,就會出現混頻現象而產生了另外兩個信號。一個信號的頻率為兩者之和,一個為兩者之差。通過濾波器可以進行選擇,選擇高者為上變頻,選擇低者為下變頻。接收機中是將外來信號與本振混頻得到低的中頻。

耗散系數   電介質的損耗角正切,也有人稱為耗散系數D的;D=1/Q。

回損    回損RL=20log|Г|,一般不管負號。與其他參數關系可查常用數據表。

互調交調   兩者經�;煊�,其實是有差別的�;フ{指的是兩載波之間所發生的調制,而交調是指兩基帶信號(如音頻或視頻)之間所發生的調制。

環形器    他是一種不可逆的三端口器件。沿著端口1到端口2,端口2到端口3,端口3再到端口1方向是通的,反過來則是隔離的。

赫茲   Hz  為頻率的單位,即每秒振蕩的周期數。更高的有千赫、兆赫和吉赫。

拼音字首為J

檢波器    將檢波二極管裝入轉接器中,即稱為一個檢波器。對等輻射頻可檢出直流幅度,對調制射頻可檢出調制信號幅度。一般為平方率檢波,常用于掃頻儀與標網。

近場診斷    在天線口面附近進行近場測試,即可算出遠場方向圖,但設備代價太大。若僅僅只做診斷,那就簡單多了。只要將天線接到矢網輸出,再用一個拾取天線接到矢網輸入來測各個單元的幅相,即可判斷天線是否正常。注意保持拾取天線與待測單元之間的相對位置。

接地    將使用設備接地,這是一條應當遵守的安全規則。在低頻時,我們認為地代表零電位,某個端點接了地線,就等于回到了零電位。從而保障了人身安全,也避免了儀器之間連接時因漏電而燒毀器件。微弱信號有時候還只能一點接地,兩端接地反而不好。

    但隨著頻率的升高,情況有所變化。譬如,短波收音機的天線輸入端用根線連到地上(或自來水管上)則信號反而增強,地線起了天線的作用,也就是說頻率高了對地線的理解要有所改變。

    對高頻以上的信號通常是用同軸線來傳輸的,把心線看成是高電位,而把外皮看成是地,外皮接不接大地并不影響信號傳輸,而且手摸外皮也毫無影響。事實上造成這種后果的原因是外皮形成了屏蔽套,而并不在乎外皮是否真正接大地。

    有的天線的確是在天線和地線間加了激勵電壓,這就是常見的單極子,其同軸線外皮接到地網上。但若是水平對稱振子有沒有地它是不在乎的,因為激勵電壓存在于對稱振子的兩臂之間,一定要引入地的概念的話,那么陣列天線的反射網或板是可以看成地的。但此時地的概念不在于等電位(這個已辦不到了)而只是給出個邊界條件,使其切線方向電場為零,為了保證這點反射板會激起相等相反的場,也就是說起了反射作用,反射網的作用是反射而不是接地。

    接天線的電纜外皮若是有了輻射,除了采用平衡手段外,接地線是沒有用的,要想一個東西不輻射只有將它完全用金屬屏蔽起來。

    在射頻上只有平衡與屏蔽,沒有接地一說。

基帶信號   若直接將原始信號送出,對頻帶資源是一種浪費。將原始信號加以處理形成能夠在有限頻帶內傳輸多路信號的一種信號稱為基帶信號。

近端竄擾    兩對線在遠端接負載后,在近端測出的隔離度即近端竄擾。

集膚深度    隨著頻率的升高,電流在導體內不再是均勻分布而趨向表面,這個現象稱為集膚效應。集膚深度 式中fGHz),下面有幾個參考數據:

σ=61(銀);58(銅);41(金);35(鋁);15(黃銅)。

極化    電磁波的極化取決于電場方向。有四種常用模式:

     水平極化     電場方向與地面平行

     垂直極化     電場方向與地面垂直

     右旋圓極化   電磁波前進中,電場按右手指方向旋轉。

     左旋圓極化   電磁波前進中,電場按左手指方向旋轉。

精密負載     回損優于40分貝(駐波比小于1.02)的負載。雖當作標準負載在用,但不宜稱為標準負載。

鏡頻     接收機中是將外來信號與本振混頻得到低的中頻的, 比本振高一個中頻的信號與本振低一個中頻信號皆能混成中頻,兩者互為鏡頻。鏡頻要在混頻前濾除。

晶體振蕩器    它是一種用晶體參與回授的振蕩器;由于晶體的串聯諧振點與并聯諧振點都很尖銳而且穩定,因此晶體振蕩器的頻率穩定度很高。常規的頻率穩定度約10-4帶溫補的約10-6,恒溫的約10-9。

加載天線    受尺寸限制,天線不能更高時,可在天線頂上加線、網或板以增加天線有效高度,提高天線性能。

拼音字首為K

口徑利用率    陣列天線因饋電不均勻造成的增益下降的百分比η。

式中In為每個陣元的電流。均勻分布時,η=1

拼音字首為L

濾波器    他是一種具有特定頻響的器件,通帶內是低耗的,止帶內是抑制的,是用來濾出帶外干擾的。常規濾波器份低通、高通與帶通三種。低通與高通常用LC組成,帶通常用腔體組成。濾波器也是組成多工器的基礎。

喇叭    將矩形波導的一邊或兩邊展開,即可形成一個矩形喇叭。將圓波導展開即可形成圓錐喇叭。喇叭常用作照射器或標準增益天線。

兩端口網絡     一個物體上面若裝有兩個同軸連接器則稱為兩端口網絡。最常見的兩端口網絡就是一根連接電纜。

     全面描述兩端口網絡的性能要用四個S參數,一般只用插損與回損(或駐波比)也就夠了。

連接電纜    泛指一段兩端裝有連接器的電纜。有時稱跳線。

臨界耦合    在雙調諧耦合回路中,耦合弱時,頻響為單峰;耦合過強時,頻響為雙峰。耦合適當時,雙峰剛現但不明顯,此時矩形系數最好,此即所謂臨界耦合。

連接器     兩個射頻網絡之間需要連接時,應當采用連接器。它不單是要解決連接問題,還應有良好的匹配。常用的有N型與SMA型。

靈敏度    泛指接收機能夠檢測出的最小功率(Psmin)電平值。一般皆在-100dBm以下。對測試帶來困難,常用測噪聲系數來代替。公式如下:B為寬帶,F為噪聲系數。

      Psmi(dBm) = -114+10logB+10logF

拼音字首為M

脈沖功率    脈沖信號的功率有兩個參數:

     峰值功率    按脈沖峰值計算出的功率。用峰值功率計測出的功率。

     平均功率    峰值功率乘上占空比即為平均功率。用平均功率計測出的功率。

T   在波導寬邊三通的正中上方開通后,焊接另一個波導端口;形成一種立體的,由兩個互相垂直的方向看過去都成T形的四端口網絡。直通的兩個端口為輸入/輸出支路,由窄邊引出的寬邊端口為和支路。與寬邊垂直的端口為差支路,也就是說魔T是個波導和差器。

拼音字首為N

奈培     NP  衰減單位  1np=8.686dB

由于信號傳輸時衰減呈指數形式,有人用自然對數來表示,當V1/V2=e時,Ln(e)=1np。但人們對10進制更習慣些,20log(e)=8.686dB;即1np=8.686dB。

拼音字首為P

屏蔽度    這里只講射頻同軸電纜的屏蔽度。同軸電纜的外導體除了導電以外,還有屏蔽作用,電纜內的信號不應漏出,反之,電纜外的信號不應竄入。這種漏出或竄入的程度稱屏蔽度。一般單層屏蔽網的屏蔽度在60分貝左右。雙層屏蔽網當在100分貝以上。

頻帶寬度    BW  網絡頻率響應曲線上比頂部小3分貝處有兩點,兩點之間的頻差即頻帶寬度。頻帶寬度小者宜用百分比表示,大者宜用覆蓋比。

平衡器    同軸線纜與雙線系或對稱振子相連時,通常需要加一種三端口器件來保持系統的平衡,這種器件就叫平衡器。詳見另文。

變徑   大口徑的傳輸線進行測試時,需要一種將大口徑連接器轉到小口徑通用連接器的變徑轉接器,簡稱變徑。

頻率    每秒振蕩的周期數。單位赫茲。

匹配共軛匹配    匹配在天饋系統中就是指作為負載的天線與饋線的特性阻抗一致,因而駐波比不大的意思。匹配也可作為動詞用,即調配之意。

匹配對輸出管而言,要求源內阻等于負載電阻。當兩者之一帶有電抗分量時,除要求源內阻等于負載電阻外,還要求另一部分帶有相等相反的電抗與之相消,這就叫共軛匹配。

頻譜儀   是一臺能掃頻的高選擇性的接收機;它能將待測信號或干擾的各個頻率分量的相對強度顯示出來,故名頻譜儀。

頻綜     頻率綜合源的簡稱。頻綜大致分三類:

     直接式   由晶體振蕩器倍頻或混頻等組合而成的合成信號源;成本較高。

     間接式   振蕩器經過分頻后與晶體振蕩器鎖相;成本較低。

     DDS   直接數字式頻綜。他是按時鐘脈沖查表再由D/A輸出的一種發生器,改變相移增量,即可改變頻率。變比極寬。

拼音字首為Q

前端    在大的接收系統中,為了減小系統損耗將高放、混頻器及前中放在天線上面,稱為前端。天線與機房之間改用中頻傳輸,這樣做的好處是中頻損耗較低,另一方面此時信噪比已足夠高,損耗點不在乎。

前后比     符號F/B即天線(方向圖)的前后比。對定向天線在要求不高時,只需要提前后比即可。

全向天線    方位面內方向圖起伏不超過6分貝的天線即可稱為全向天線。

取樣變頻   取樣變頻在矢量網絡分析儀中得到廣泛應用,取樣變頻的思路來源于取樣示波器,它是通過取樣把原來顯示器上來不及顯示的信號(一般在GHz以上),變慢到常規示波器能看能同步的范圍就行了。而取樣變頻則是不單要降低頻率,而且要使超高頻信號變成固定的一個能保持高頻相位的中頻信號,也就是要與高頻鎖相。

首先舉個例子,看看取樣變頻的過程,如圖8-16一個高速變動的信號RF是如何通過取樣變低的,圖上畫了一個有36個周期的RF,假如我們第一次在t=0時取樣,則V=0,在t=10°上V=Asin10°……….,依次經過36個τ,剛好把36個周期的取值的36個點拼成一個完整的IF周期。這就將頻率降低為原來的36分之一,而且由于每個IF周期由36點組成,波形很易恢復。

假如我們每兩個RF周期取一次樣,仍然得到每個IF周期36個點則頻率將降為原來的72分之一,假如隔10個周期取樣,甚至幾百個周期取一次樣那變比就更大了。


基本公式:

·設信號頻率為RF,取樣頻率為SF,中頻為IF。只要能控制SF,就能得到所需的IF。

·每次取樣必須在原波形上錯開一個相位ΔΦ,這是顯然的。若不錯開而是同步的去取,則取出的不是0,就是取出的值不變(直流)。

設取樣脈沖間隔為τ

對于IF其相移ΔΦ=2πIFτ這個等式是無條件的,只要是連續波就成。

對于RF其相移ΔΨ=2πIFτ也是永遠成立的,但若ΔΨ=2nπ+ΔΦ這個等式就是有條件的了。當這個等式成立時,也就是說在取樣的一瞬間,因為2nπ是看不到的,能看到的是ΔΨ=ΔΦ,這就是鎖相條件,能鎖住相位所得到的中頻完全保持了高頻信號的相位,這就使得人們能在固定中頻條件下來得到高頻的相位信息,使得矢量測量得到簡化。這個條件再展開一下即得到三個頻率間的關系式。SF=(RF±IF) / N , 詳見另文.

特點和限制,  主要是與混頻的比較

1、    由于工作在開關狀態,故損耗很小,不像混頻一般損耗在6dB以上。

2、    與相干檢波結合應用,只加濾波電容即可將本身的諧雜波干擾抑制達40dB以上,而混頻中放必須靠復雜的濾波器才行。

3、    假如把公式整理一下得IF=RF-NSFIF=(N+1)SF-RF就會給你一個混頻的錯覺,若是諧波混頻的話,則每一次諧波皆對應有兩個輸出,有n次諧波將不小于2n個輸出,取樣變頻的輸出在只有一個信號加入的情況下,只有一個輸出而且是中頻,因此它絕不是諧波混頻。

4、    取樣源只要有一個倍頻呈變化即可完成1001的頻帶接收,如PNA362X取樣源為9-18MHz,卻完成了30-3200MHz的變頻到600KHz的作用。若用混頻則要作30±0.63200±0.6的本振,覆蓋也是1001不但繁而且難,由3200MHz混到600KHz可能要兩次混頻。

5、    要求源很穩定,否則鎖相鎖不住,混頻無此要求。

6、    由于響應為梳狀響應,即有可能收到2N個干擾,因此不宜用于對外敞開的場合,只適于在一個封閉的系統內工作,如矢量網絡分析儀中只有一個信號源�;祛l則由于具有各種濾波器,適于用在敞開場合,如用到通信、雷達、電視中等等。

   HP85301B的本底噪聲為-107dBmHP85301C-98dBm來看,兩者約相差9dB,即取樣的比混頻的差9dB。

拼音字首為S

12項校正   矢網在進行兩端口網絡測試時可進行12項校正:即開路、短路、校零、直通、直通時的反射及泄漏等6項;由于有兩個端口,所以校正測試項目加倍,共12項。這是一種最常用的全端口校正。

射頻   泛指頻率為100KHz以上的信號,尤其是100KHz~3000MHz的信號。

收發開關   T/R  雷達中是用收發開關來達到收發系統共用一個天線的。發射時�?糠烹姽芑�PIN開關管也有用環形器來保護接收系統的。

雙工    在通訊系統中,雙工是指收發能同時進行。收發的頻率不同。

     在廣電系統中,是指兩個頻道的發射機共用一副天線。

雙工器     在通訊系統中,收發的頻率不同,可用高低通或兩個帶通濾波器將收發兩個系統同時接到一個天線上;使得收發能同時進行工作的這種網絡稱為雙工器。

在廣電系統中,能將兩個頻道的發射機共用一副天線的這種網絡稱為雙工器。簡單的就用兩個帶通濾波器,更通用的網絡是由兩個帶通濾波器與兩個三分貝定向耦合器組成。

損耗角正切     tanδ  他是衡量絕緣電介質損耗的一種參數。純電容上的電壓與電流相差90°,而當存在電阻分量時,將偏離一個小角度δ,習慣上采用tanδ。一般射頻用的材料其值<0.0001。

時間常數    RC乘積為時間常數,  單位常用微秒μs。它大致表示了電路的充放電時間。

三階互調    三階互調分兩種:有源器件的三階互調分量一般只能做到負數十分貝。無源器件的三階互調分量能做到負百余分貝。

    三階互調產物中主要成分為某個頻率的二次諧波與另一個頻率的差拍所產生的而又落在頻帶之內的信號。

三階互調截獲點   IP3  它是用來估算放大器件三階互調分量的,三階互調分量與基波的分貝差值為基波與三階互調截獲點之間分貝差值的兩倍。如IP3  30dBm,輸入信號為0dBm,則三階互調分量當為-60dBm。

衰減    信號通過電纜或其他無源網絡后,幅度會變小,是為衰減;又稱插損。數值用分貝數表示。

衰減器    是一種能夠提供已知衰減量并且匹配良好的兩端口器件;一般的衰減器用作調整信號電平或減小系統反射,精密的衰減器則用來校正儀器的幅度響應。

雙絞線   用兩根平直的線傳輸信號,容易受到干擾;假如將兩根線對絞起來,由于磁耦合會抵消,從而大大提高了抗干擾能力。

四螺匹配器   在波導寬邊中心線上安裝四個螺釘,間距λ/8,即可做成一個匹配器。一般四個螺釘已足,個別的有用七個螺釘的。

視頻    指影像頻率,一般低于6MHz。高清晰度時達二十余MHz

掃頻儀   是一種能掃頻測頻響的廉價儀器。

矢網     即矢量網絡分析儀的簡稱。具有幅相測試能力從而派生出阻抗、群時延等的網絡分析儀。

     矢量網絡分析儀能測相位,而相位是時間的函數,嚴格來講應稱作相量(Phasor)。但其運算與性質可借用空間上的矢量概念,因此習慣上仍稱矢量而不稱相量。

鎖相鎖相環    兩個不相干的信號可以通過鎖相環路將它們之間的相位進行鎖定從而成為相干信號,這個過程稱為鎖相。鎖相環是執行鎖相的功能廻路或模塊。

三項校正   OSM  即開路、短路與匹配(校零反射,簡作校零)三項校正,矢網在做反射測試時,應進行三項校正。對反射測試中的Γ=1、Γ= -1、Γ=0三點進行了校正。因此,第三項稱為校零比稱為校匹配更合適些。

時延群時延    信號經過網絡后會產生時間延遲,常稱為時延或群時延。時延在時域中可用示波器測試;在頻域測試中,

時延

雙陽     同型號兩端皆是陽頭的轉接器。

雙陰     同型號兩端皆是陰頭的轉接器。

時域故障定位    線纜的故障定位可用時域故障定位技術來測定,有兩法:

     時域反射計   發一個窄脈沖,在時間軸上測其回波與主波之間的距離。

     頻域測試     掃頻發射多個信號,計算得到時域波形即得。這種方式比較靈活。

拼音字首為T

天線    泛指凡能將電信號有效的發射到空間成為電磁波輻射出去,反過來又能將空間的電磁波變成電信號有效的接收進來的裝置。

天線噪聲溫度   天線本身并不產生噪聲,但由付瓣接收的外界噪聲卻不低。要降低天線噪聲溫度只有降低天線付瓣,甚至將天線全部包起來成為喇叭拋物面天線。

特性阻抗    Zc  是一種由結構尺寸決定并與材料有關的電參數。

同軸線特性阻抗 ,一般常用50Ω。

調制解調    調制有雙重意義:將原始信號加以處理形成能夠在有限頻帶內傳輸多路信號的基帶信號,這是一重意義;再將基帶信號調制到載波上從而轉成射頻信號傳送或發射出去,這是又一重意義。解調是個相反的過程,也有雙重意義;先將收到的射頻信號解調成基帶信號,再由基帶信號中分出原始信號。

同軸變波導     儀器的輸入與輸出端口通常是同軸連接器,測波導系統時,需要同軸變波導才能工作。同軸連接器一般由波導寬邊引出,也有由波導端面引出的。

拼音字首為W

微波    泛指頻率為1GHz以上的信號,尤其是3~30GHz的信號;波長在1~10公分之間,又稱公分波。30GHz以上的信號稱為毫米波。

網絡線   由四對節距不同的雙絞線組成的電纜,常用來做網絡連接線,故稱為網絡線。特性阻抗在100Ω左右。

穩相電纜    適當改變放置情況后相位仍比較穩定的測試電纜。通常帶有護套。

拼音字首為X

行波系數     即駐波比的倒數。

限幅器     在內導體與地之間,并聯一正一反兩只二極管 ,即可形成了一個限幅器。限幅的電平取決于二極管的導通電壓。限幅的作用在于保護器件不會處于過壓狀態工作。

相干檢波     由同頻的參考信號控制待測信號的導通,可以達到幅相檢波的目的。把參考信號當成本振的話,即稱為混到零中頻,也就是有正負的直流。這種檢波既有幅度又有相位,更重要的是他是線性的,比常規檢波的動態范圍分貝值提高了一倍。如通常平方率檢波動態范圍若為40分貝,則相干檢波的動態范圍當在80分貝以上。

相控陣    陣列天線不動而靠陣元的移相器由計算機控制得到波束掃描的天線。好的能掃±60°。

相位相移     單純信號可用 表示。 即相位,信號的瞬時值與頻率、時間和初相 有關。不同頻率的信號,他們之間不相干談不上相位問題;只有同頻率的信號之間才有相位差,也就是初相 之差。

     波在行進中需要時間,經過一段長度后,從而產生了相移。

相移 ,β為相移常數。注意:反射相移加倍。注:線上電壓完整的公式為

相位檢波器     輸出與相位差有關的檢波器。所謂相位差是指信號與參考信號之間的相位差。

諧振腔   UHF頻段,用離散的LC做濾波器已經不行了,只能用λ/4短路線來做諧振腔。為了降低尺寸,開路端常加有增加對地電容的圓片。多個諧振腔可排列成迷宮式的結構,得以做成高性能的帶通濾波器。

諧振陣    端饋等間距線陣設計成某個頻率下陣元全部同相(比如間距為一個波長)時,即為諧振陣。優點是結構緊湊,效率高。缺點是帶寬較窄。

拼音字首為Y

影頻    DDS產生的信號中,除了設定的頻率 外,還有一個形影相隨的信號 (影頻), 。一般是通過低通濾波器濾掉影頻,有時也可通過高通濾波器直接使用影頻。

壓控振蕩器     VCO  它是一種由變容二極管組成的、能用電壓控制頻率的射頻振蕩器。

優值    Q 

拼音字首為Z

中波    泛指頻率在0.5~3MHz內的信號。波長在100米到600米之間。

載波    將音頻或圖像信號調制到另一個更高更強的等幅波上,從而轉成射頻信號傳送或發射出去。接收端再將射頻信號解調成需要的原始信號,這個更高更強的等幅波只起了運載作用,故名載波。

軸比    它是圓極化天線表示圓極化純度的一個指標。其測試方法是這樣的:當用線極化天線發射而用圓極化天線接收時,旋轉圓極化天線可得到一張極化圖。圖一般成橢圓形,其長短軸之比即軸比。一般要求不大于6分貝。

駐波比    駐波比 ρ= SWR =

這個參數來源于測量線,常用來檢測各種器件或系統入口處是否匹配。天饋線系統的駐波比應滿足系統要求,一般應在ρ1.5,而對于電視發射臺,由于饋管太長,反射大了會產生重影,因此要求帶內駐波比≤1.1。與其他參數關系可查常用數據表。

駐波電橋   是一種在反射電橋中裝入檢波二極管,因而只有幅度信息沒有相位信息的電橋。常用來測駐波比,故名駐波電橋。一般檢波二極管前未加匹配的電阻,故靈敏度較高,但需修正。

雜波下可見度系數    SCV  這是動目標顯示雷達能否在強的固定目標下發現動目標的能力。一般約二十余分貝,好的有60分貝的。

轉動交連    在射頻傳輸中,轉與不轉的部分之間需要轉動交連。單路的比較容易實現,多路的難做;頻率低時,可用滑環。頻率高時,匹配與隔離不容易解決。

轉接器     當兩個網絡的連接器連不上時,需要轉接器。轉接器有兩類:

同型號之間的轉接器:如雙陰與雙陽。

不同型號之間的轉接器:如NSMA,變徑等等。

自激    電路中因布置不當或去耦不夠,造成的寄生振蕩現象稱為自激。

占空比    一個周期內脈沖占有的時間與周期(占有的時間)之比為占空比。占空比為0.5時即方波。

陣列天線   當單個天線不能滿足要求時,就要用多個天線進行排陣。常用線陣或面陣。

端饋    線陣天線由一端輸入輸出者。每個陣元到天線端口的長度不同,波束指向與頻率有關。一般為諧振陣,專門設計可做頻掃天線。

并饋    線陣或面陣的每個陣元到天線端口的長度相同。波束指向同法線方向且與頻率無關。

中饋    兩個端饋天線用三通連接起來,形成一個兩倍長的中饋天線。改善波束指向。

中頻    ·狹義的中頻是指中心頻率 。宜用 ,不宜用 。

·中頻是一種過渡頻率,常用于接收系統(也有用于發射系統)中。變頻器將收到的射頻信號變成固定頻率的中頻;由于頻率較低而且固定,易于穩定的放大;易于濾波以提高選擇性。收音機中的中頻常用465KHz,高一些的有10.7MHz,電視中用30MHz,更高的有用70MHz、140MHz、450MHz、900MHz等等不一而足。提高中頻是為了便于抑制鏡頻。

噪聲    這里只講熱噪聲。在網絡匹配的情況下,噪聲功率P=kTB。式中k為波慈曼常數,T為環境溫度(K),B為帶寬。

噪聲系數     FNF   是低噪聲器件的性能指標。常用分貝值表示,3分貝一下即可稱為低噪聲器件。F=1+Te/To,詳見另文。

噪聲溫度     衛星通信中常用噪聲溫度(絕對溫度)來表示器件或系統的性能,一般天線的噪聲溫度在300°左右,最好的做到2°。器件等效噪聲溫度Te=ToF-1)。

噪聲源    即噪聲發生器,將噪聲二極管擊穿后即可成為噪聲源。難在均衡與定標。它主要是用來測噪聲系數的。

縱向平衡    他是檢測多路傳輸線(包括限壓器件在內)的各路特性是否一致的一個指標。測試方法是將信號 分成兩路,經相同的隔離電阻(300Ω)分別加在兩路輸入端;在兩路輸出端接上各臂皆為350Ω的Y形負載后接地線(或另一根線)回到源端以完成廻路。測量兩輸入端之間的電壓差

      縱向平衡

增益    對放大器而言,增益 ,式中輸入為V1,輸出為V2,

對天線來說,增益 = 方向性 × 效率   G=ηD

兩者雖同稱增益,但物理意義完全不同,不能也不宜互相替代。

 

 
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