8/04/2022，光纖在線訊，在射頻同軸天饋線系統(tǒng)中，電纜損耗是其中一個(gè)重要的測(cè)試項(xiàng)目。電纜損耗大小影響發(fā)射機(jī)的功率損耗，并會(huì)對(duì)系統(tǒng)的回波損耗產(chǎn)生不良的影響。

電纜損耗測(cè)量通常使用矢量，或者標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀，也可以使用功率計(jì)測(cè)量。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，由于線纜都是預(yù)先安裝到位，而且長(zhǎng)度為幾米，甚至幾十米。如果使用雙端口的網(wǎng)絡(luò)分析儀，則需要一根相同長(zhǎng)度的饋線，同時(shí)還需要進(jìn)行復(fù)雜的兩端口TOSL校準(zhǔn)。這樣既增加了測(cè)試成本，又降低了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。為了簡(jiǎn)化測(cè)量，提高測(cè)試效率，大部分的天饋線測(cè)試儀都提供了單端口電纜損耗測(cè)量功能。



單端口電纜損耗測(cè)試是基于回波損耗測(cè)量，在電纜遠(yuǎn)端連接開路器，在全反射狀態(tài)下，通過反射信號(hào)在信號(hào)傳輸路徑中的損耗計(jì)算得到(回波損耗/2)。如下圖所示，由于路徑中的多次反射，造成了曲線峰峰值過高，因此，常規(guī)的處理辦法是自動(dòng)取平均值作為該段線纜的損耗值。雖然此方法不論是在校準(zhǔn)過程，還是測(cè)量結(jié)果分析都簡(jiǎn)化到了極致。但是，由于測(cè)試曲線的起伏過大，很難讀取到準(zhǔn)確的測(cè)量值，對(duì)于后期的數(shù)據(jù)分析非常不方便。為了解決這個(gè)問題，安立公司在天饋線測(cè)試儀中加入了雙反射平均值法。這樣即解決了曲線起伏變化過大問題，同時(shí)又提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。




雙反射平均值法，是將短路和開路兩種全反射結(jié)果進(jìn)行曲線運(yùn)算，從而得到較為平滑，且起伏變化小的線纜損耗測(cè)試結(jié)果。根據(jù)傳輸線理論，終端開路和短路的反射信號(hào)，經(jīng)過相同長(zhǎng)度反射路徑后，在輸入端的相位差為180度。下圖中，藍(lán)色曲線是開路(Open)狀態(tài)，綠色曲線是短路狀態(tài)(Short)，兩條曲線相位差為180度。

具體測(cè)量步驟如下：
第一步，進(jìn)行單端口校準(zhǔn)。安立公司E系列天饋線測(cè)試儀支持ICN50B電子校準(zhǔn)件，可對(duì)單端口的匹配參數(shù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。同時(shí)，安立也提供傳統(tǒng)的機(jī)械校準(zhǔn)件系列，適合更多的應(yīng)用場(chǎng)合需要。



第二步，將待測(cè)線纜在系統(tǒng)中斷開，一端連接天饋線測(cè)試儀的RF out端，另外一端連接短路器(Short)，得到測(cè)試曲線，在Trace菜單中，保存當(dāng)前曲線到內(nèi)存中。

第三步，取下短路器，連接開路器(Open)。這里推薦使用實(shí)體開路器，而不是懸空，目的是防止外部同頻信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，造成測(cè)量誤差。選擇(Trace+Memory)/2，計(jì)算得到(open+short)/2的結(jié)果，得到待測(cè)線纜的插入損耗值。如下圖所示，綠色和藍(lán)色曲線分別是開路和短路兩種全反射狀態(tài)下的測(cè)試曲線。紅色曲線為計(jì)算后得到的電纜損耗曲線。在1.8G 到2.1G頻段內(nèi)，插入損耗值從-1.6dB到-1.9dB，并且電纜損耗起伏減小很多。



為了進(jìn)一步驗(yàn)證此方法的測(cè)試準(zhǔn)確度。選取一根2m長(zhǎng)的射頻同軸電纜，分別用兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析和單端口天饋線測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，比較兩者的測(cè)試結(jié)果。

兩端口VNA能夠進(jìn)行12項(xiàng)誤差的修正，經(jīng)過校準(zhǔn)后，我們得到這根電纜在1.8G到2.1GHz頻段內(nèi)的插入損耗值。然后使用Site Master的單端口雙反射平均法測(cè)量該電纜的插入損耗。如下圖所示，從測(cè)量結(jié)果比對(duì)看到，兩種方式，從損耗的變化趨勢(shì)，以及絕對(duì)測(cè)量數(shù)值比較，都是非常相近。完全滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的精度要求。




在天饋線系統(tǒng)維護(hù)中，使用單端口雙反射均值法的電纜損耗測(cè)試，能夠準(zhǔn)確測(cè)量傳輸線的傳輸損耗。同時(shí)，由于進(jìn)行了單端口校準(zhǔn)(OSL)，減少了端口的多次反射，降低了跡線噪聲。而且，在不斷開測(cè)試端口情況下，僅更換終端為匹配負(fù)載，便可同時(shí)測(cè)量傳輸線的駐波比(或回波損耗)等參數(shù)。這樣，在保證測(cè)試精度的同時(shí)，即簡(jiǎn)化了儀表操作難度，又提高了測(cè)試效率。

關(guān)于安立
安立公司是一家擁有126年歷史的創(chuàng)新通信解決方案供應(yīng)商。公司的測(cè)試和測(cè)量解決方案包括無線、光通信、微波/射頻和數(shù)字儀器，支持了系統(tǒng)以及研發(fā)、制造、安裝和維護(hù)的解決方案。安立還為通信產(chǎn)品和系統(tǒng)提供精密微波/射頻元件、光器件和高速器件。安立通過增加用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和優(yōu)化的多維服務(wù)保證解決方案為現(xiàn)有和下一代有線和無線通信系統(tǒng)以及服務(wù)供應(yīng)商提供完整的解決方案。安立業(yè)務(wù)遍布 90 多個(gè)國(guó)家，擁有約4,000名員工。