辐射测量同轴连接器的屏蔽性能调查
|
通常，人们习以为常地认为，在EMC和RF方面，卡口式连接器(BNC)在10 MHz以上会出现泄漏，因此应避免用于辐射测量。只有TNC、N和SMA等螺纹连接器可用于辐射测试工作。话虽如此，直到今天，一些测试设施还有一些带有BNC连接器的旧双锥天线和杆状天线。这是怎么回事? 一方面，是规则问题。另一方面，其他优良测试设备的制造商似乎不太可能使用泄漏连接器。因此，探讨连接器泄漏性能的测量——BNC与螺纹——是有启发性的。 人们可能会想象连接器的泄漏测试如图 1 所示，其中信号通过一段同轴电缆传输，并在外部测量由该信号引起的辐射。
图 1：连接器泄漏的测量 图1所示的测量确实可以验证规则。但当BNC连接器位于天线之上时，这并不不能反映实际问题。问题出在传输阻抗，因为泄漏连接器的潜在问题是，影响天线的相同场也会影响到接收器的同轴连接。如果感应的外部电缆电流进入同轴传输线，则会破坏辐射测量。事实证明，在杆状和双锥天线范围内，BNC连接器适用于这种应用，并且只要没有缺陷，它的泄漏量不会比螺纹连接器多得多。 因此，也许与直觉相反，BNC连接器从外向内的泄漏要少于从内向外的泄漏。 本文的其余部分提供了证实上述陈述的数据。作为附带的好处，我们发现BNC连接器可以为端接在易碎SMA连接器中的较小直径电缆节省可维修的连接器。 用作辐射测量系统一部分的同轴电缆：传输阻抗测量 电缆传输阻抗测量可评估电缆屏蔽和连接器的性能。总传输阻抗的这两个分量相互串联并线性相加。因此，如果要评估一个连接器对另一个连接器的传输阻抗影响，那么传输阻抗的屏蔽分量必须保持恒定。 实现这一目标的最佳方法是使用完全相同的电缆，并更换连接器。这可以通过使用螺纹连接器(如SMA)的电缆实现，然后更换其他螺纹和卡口连接器，如本文中所做的那样。 图2a、2b、2c和2d显示了测量结果。LMR-195 50Ω同轴电缆一端为N型连接器，另一端为 SMA，其端子连接到每一端的接地层。大容量电缆注入(BCI)钳会在电缆屏蔽层上感应出射频电位，电流探头会监测相关连接器处的合成电流。同轴中心导体与地之间的电流和感应电位都显示在频谱分析仪上(图3和图5)。可以通过比较电压和电流来评估转移阻抗。对于这项调查，转移阻抗标称值不是很重要;主要关注的是将螺纹 (N) 换成卡口 (BNC) 连接器时的变化，或摆动连接器的效果。
图2a：整体传输阻抗装置
图2b：检查装置末端
图 2c：背面和电缆端接
图 2d：仪器详细信息 在图3a和图5中，黄色曲线代表电流。94430-2电流探头在1–250 MHz范围内具有0 dBΩ 传输阻抗，因此以dBuV为单位的读数也是以dBuA为单位的电流。在图3a中，粉色曲线是使用SMA-to-N适配器测量的RF电位，蓝色曲线是使用SMA-to-BNC适配器测量的RF电位。在此频率范围内，BNC和N迹线之间几乎没有区别。
图3a：传输阻抗测试结果。从以dBuV为单位的各种射频电位中，减去以dBuA为单位的电流，来计算以dBΩ为单位的传输阻抗。10 MHz以上的电流下降是传输线效应;传输阻抗在那里不准确，但品质因数是相比与另一个的恒定感应电流潜力。 图3b更有趣，它与图3a相同，但增加了(绿色)迹线。此迹线也是使用SMA至BNC适配器，但使用不同型号测量的RF电位，得到的结果明显更差。通过摆动同轴电缆到达不稳定的绿色迹线，使得电缆的SMA连接和SMA到BNC适配器之间的螺纹连接松动。迹线中的点动不应在频域中解释，而应理解为时域扰动，在电缆摆动时使用最大保持函数记录。图4解释了其中的奥秘。
|
