實(shí)現(xiàn)和測(cè)試開關(guān)硬件的途徑
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表 6 2，SMA電纜（10英寸，0.141英寸直徑）
通常情況下，電纜直徑越大，插入損耗就越低，功率處理能力就越高，但是與較小直徑的電纜相比，帶寬較低，靈活性較差。
有些應(yīng)用需要相位匹配電纜。該指標(biāo)通常要求兩根或多根電纜在規(guī)定頻率下的相位容限為特定值（例如，相位10 GHz下5°的相位匹配則意味著該組電纜中任何信號(hào)之間的相差不應(yīng)大于5°）。半剛性電纜的相位匹配指標(biāo)典型值為±1°/GHz，柔性電纜為±2°/GHz。
相位延遲也與時(shí)間延遲有關(guān)，因此，該指標(biāo)可能被作為時(shí)間延遲給出（ns/ft），而不是相位延遲。由于不匹配的電纜可引起過度的時(shí)鐘相偏（Clock Skew），導(dǎo)致錯(cuò)誤操作，所以相位匹配是有些高速數(shù)字電路中特別要注意的事項(xiàng)。
在高頻下，電纜的物理長度與其電氣長度不同。極力將電纜截為相同的長度并不能達(dá)到相位匹配的目的，而是要測(cè)量電纜的時(shí)間延遲。同一相位匹配電纜組中的電纜都應(yīng)該清晰標(biāo)注，并作為一組使用。
RF/微波連接器匹配
匹配連接器必須是清潔的，必須滿足連接器類型接口，并且必須符合相應(yīng)的扭矩技術(shù)指標(biāo)。若與超出插針深度容差的連接器匹配，則可能會(huì)損壞連接器。請(qǐng)?jiān)谄ヅ溥B接器之前檢查插針深度。
若不同的連接器進(jìn)行匹配，難免會(huì)造成外部和內(nèi)部導(dǎo)體對(duì)不準(zhǔn)。由于不對(duì)準(zhǔn)會(huì)劣化電氣性能，所以應(yīng)該避免匹配不同類型的連接器。
下面是將測(cè)試電纜鏈接到測(cè)試系統(tǒng)連接器的步驟：
斷開測(cè)試系統(tǒng)的電源。
取下連接器的保護(hù)蓋并保管好，以備將來使用。
連接測(cè)試電纜，并用一個(gè)扭矩扳手緊固到指定的扭矩。
RF/微波連接器清潔
為防止性能下降，RF和微波連接器必須免受外部物質(zhì)的污染。可以利用一個(gè)4～10倍的放大鏡視檢連接器。用罐裝氣（由于標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)壓縮機(jī)提供的空氣中含有潮氣和油脂，所以建議用罐裝氣）吹掉連接器上的外部污染。用蘸有異丙醇的無絨小棉簽擦除殘留的污染物。
光纜和連接器
與銅纜相比，光纜具有多種優(yōu)勢(shì)，包括抗干擾性、低衰減和更高的帶寬。
光纜包括一個(gè)纖芯，纖芯外部為包層，保存外部為一個(gè)保護(hù)層。亦可使用塑料芯和包層，但是由于具有較大的衰減，所以不會(huì)用于通信領(lǐng)域。
玻璃纖維芯有兩種基本的類型：多模光纖，用于10 km以下的距離；單模光纖，用于更長的距離。多模光纖（MMF）的纖芯直徑通常為50～62.5 μm；單模光纖（SMF）的纖芯直徑一般為8～10 μm。電纜的尺寸通常用纖芯尺寸后加包層直徑表示。單模光纖通常采用9/125規(guī)格，多模光纖通常采用62.5/125規(guī)格。
根據(jù)光纜類型（玻璃或塑料）、連接重復(fù)性和抗震性的不同，光連接器的種類也是各種各樣。單模和多模光纜常用的一種連接器為FC連接器。這種連接器有一個(gè)定位銷和一個(gè)螺紋插座。成對(duì)FC連接器的典型插入損耗為0.25～0.5 dB。
二．屏蔽和接地
為防止靜電干擾預(yù)期信號(hào)，可能有必要采用靜電屏蔽。尤其對(duì)于高阻抗電路、高頻電路，以及混合信號(hào)應(yīng)用中（高壓信號(hào)可能會(huì)不經(jīng)意被耦合至低電平信號(hào)，例如100Ω或更低），屏蔽非常重要。
高阻電路的切換應(yīng)用包括小電流、高電阻和高阻抗電壓應(yīng)用。對(duì)高阻的最好解釋是干擾會(huì)引起明顯誤差的阻抗水平。若開關(guān)、互連電纜和測(cè)試夾具沒有合適的屏蔽，所產(chǎn)生的雜散信號(hào)（偏移）將威脅到被測(cè)信號(hào)。
利用連接到電路中一個(gè)低阻點(diǎn)的導(dǎo)體，將信號(hào)通路包裹起來，即實(shí)現(xiàn)了靜電屏蔽，該低阻點(diǎn)最好是測(cè)量設(shè)備的LO輸入端子。如果在電路中沒有測(cè)量設(shè)備，那么則應(yīng)該將屏蔽連接到源的LO輸出端子。
為確保合適的屏蔽，請(qǐng)選擇帶有屏蔽連接器的開關(guān)卡，例如同軸或同軸三柱連接器。帶有同軸或同軸三柱連接器的開關(guān)卡本身都是屏蔽的，并且通常會(huì)提供良好的通道間隔離。采用螺栓端子或連接頭的開關(guān)卡不是屏蔽很好，因此一般不用于切換高阻電路。
此外，應(yīng)該使用屏蔽電纜，例如同軸或同軸三芯，連接高阻裝置或信號(hào)源和開關(guān)卡。高阻設(shè)備和信號(hào)源也必須是屏蔽的。所需的屏蔽程度將取決于環(huán)境中的干擾情況。馬達(dá)、螺線管和其它裝置可產(chǎn)生高壓瞬態(tài)，需要更好的屏蔽。
在使用高頻（＞ 1MHz）測(cè)試信號(hào)時(shí)，為了維持特征阻抗，并防止信號(hào)損耗，以及與鄰近電路發(fā)生不必要的耦合（或串?dāng)_），避免影響測(cè)量準(zhǔn)確度，也有必要使用屏蔽電纜。請(qǐng)使用合適阻抗的同軸電纜，并完全屏蔽測(cè)試夾具，以防大信號(hào)的漏泄。所有的屏蔽都應(yīng)該連接到相應(yīng)的接地層。關(guān)于RF和微波切換的更多信息，請(qǐng)參閱第5.6部分。
如果切換系統(tǒng)中會(huì)混合出現(xiàn)小電流、高電壓和高頻信號(hào)，屏蔽則非常關(guān)鍵。對(duì)于大多數(shù)開關(guān)卡，相鄰?fù)ǖ篱g都具有小的電容。某個(gè)通道上出現(xiàn)的電壓很容易耦合到相鄰?fù)ǖ溃⑶視?huì)引起明顯的誤差。使高電壓通道遠(yuǎn)離敏感的小電流通道，并使用良好屏蔽的開關(guān)，可將這種誤差降至最低。
承載高測(cè)試電壓的導(dǎo)體也應(yīng)該采用屏蔽，以防止與鄰近的低電平電路發(fā)生干擾。所以最常用的往往是同軸電纜。
從實(shí)質(zhì)上講，接地就是連接到大地（地電勢(shì)）。該連接的主要目的是確保設(shè)備操作人員的安全。信號(hào)回路往往被認(rèn)為是地，并且被作為“Common”（共用）或“LO”（低）端。實(shí)際上它可能連接也可能未連接到底。
屏蔽通常是“接地”的，也就是說，它們被連接到一個(gè)接地點(diǎn)。如果信號(hào)源或測(cè)量裝置的回路側(cè)被連接到相同點(diǎn)，干擾將最小。如果屏蔽和測(cè)量儀器之間存在一個(gè)交流電勢(shì)差，則可能有電容性電流通過測(cè)量電路，增大干擾。
一般而言，在測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)該只有一個(gè)點(diǎn)被連接到接地，以避免形成接地回路。
三．硬件驗(yàn)證和排障
在將開關(guān)、儀器和測(cè)試夾具連接到一起后，就必須驗(yàn)證系統(tǒng)的性能。這一過程通常分兩步完成：首先通過前面板手動(dòng)進(jìn)行，然后作為計(jì)算機(jī)控制的一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。所采用的驗(yàn)證程序取決于被切換信號(hào)和測(cè)量類型。以下提供了測(cè)量電阻、電壓和電流的例子。
評(píng)論