NF L54-002-221-2008 Aerospace series - Elements of electrical and optical connection - Test methods - Part 221 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) 《航空航天系列 电气和光学连接元件 试验方法 第221部分 电压驻.pdf

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1、NF EN 2591-221avril 2008Ce document est usage exclusif et non collectif des clients Saga Web.Toute mise en rseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit,mme partielle, sont strictement interdites.This document is intended for the exclusive and non collective use of Saga Web cust

2、omers.All network exploitation, reproduction and re-dissemination,even partial, whatever the form (hardcopy or other media), is strictly prohibited.Saga Web Pour SHANGHAI INTERNAT SCIENCE Lg. (600 2,5) mm Figure 1 EN 2591-221:2007 (F) 41 Domaine dapplication La prsente norme spcifie une mthode pour

3、mesurer le ratio dondes stationnaires (VSWR), dans la largeur de bande de frquence exige pour les contacts ou les connecteurs coaxiaux impdance caractristique. Elle doit tre utilise conjointement avec lEN 2591-100. La mesure est ralise suivant la mthode vectorielle utilisant les paramtres “S” (voir

4、la dfinition dans lAnnexe A). 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventue

5、ls amendements). EN 2591-100, Srie arospatiale Organes de connexion lectrique et optique Mthodes dessais Partie 100 : Gnralits.3 Prparation des prouvettes Mthode A La prsente mthode sapplique, quand un adaptateur calibr existe, pour la srie des connecteurs ou des contacts qui doivent tre soumis less

6、ai.Pour chaque cble spcifi, lchantillonnage doit comprendre une section de cble coaxial quipe dun dispositif en essai chaque extrmit.La section est constitue comme suit (voir Figure 1) :cble coaxial de (600 2,5) mm 1 dispositif coaxial mle 1 dispositif coaxial femelle Lgende 1 Dispositif coaxial mle

7、 2 Dispositif coaxial femelle 3 Cble coaxial ; Lg. (600 2,5) mm Figure 1 EN 2591-221:2007 (E) 5Method “B” This method is applicable, when a calibrated adapter, for the series of connectors or contacts to be tested, exists. The sampling shall include for each specified cable, one section of coaxial c

8、able with standard connectors at both end, and the device under test in the middle of the section of the cable. The section is constituted/described only as follows (see Figure 2): (600 5) mm of coaxial cable divided in 2 (2 300 mm) 1 male coaxial standard connector (SMA, N or TNC type ) 1 female co

9、axial standard connector (SMA, N or TNC type ) 1 male coaxial device 1 female coaxial device Key 1 Coaxial (Std) male connector 2 Device under test 3 Coaxial (Std) female connector 4 Coaxial cable; Lg. 2 (300 2,5) mm Figure 2 4 Apparatus The apparatus shall comprise measuring equipment which include

10、s (see Figure 3): vector network analyser calibration kit standard precision adapters a 75 kit of transformation, to perform measurement from 50 network analyser, when it is necessary. EN 2591-221:2007 (F) 5Mthode B La prsente mthode sapplique, quand un adaptateur calibr existe, pour la srie des con

11、necteurs ou des contacts qui doivent tre soumis lessai. Pour chaque cble spcifi, lchantillonnage doit comprendre, une section de cble coaxial quipe de connecteurs standard chaque extrmit et le dispositif en essai au milieu de la section du cble.La section est constitue comme suit (voir Figure 2) : c

12、ble coaxial de (600 5) mm divis en 2 (2 300 mm) 1 connecteur coaxial mle standard (de type SMA, N ou TNC) 1 connecteur coaxial femelle standard (de type SMA, N ou TNC) 1 dispositif coaxial mle 1 dispositif coaxial femelle Lgende 1 Connecteur coaxial mle (standard) 2 Dispositif soumis lessai 3 Connec

13、teur coaxial femelle (standard) 4 Cble coaxial ; Lg. 2 (300 2,5) mm Figure 2 4 Appareillage Lappareil doit comprendre le matriel de mesure incluant (voir Figure 3) :analyseur de rseau vectorieldispositif dtalonnageadaptateurs de prcision standarddispositif de transformation de 75 , permettant de pre

14、ndre des mesures par lintermdiaire de lanalyseur de rseau de 50 si ncessaire. EN 2591-221:2007 (E) 65 Procedure 5.1 Calibration Select frequency range to be measured and number of sampling points. Carry out the complete calibration of network analyser, Part 1 and Part 2 (“S” Parameters, S11, S12, S2

15、1 and S22)using the calibration kit according to instructions specified by network analyser manufacturer. 5.2 Measurement Method A Connect the section in measure on network analyser, using if necessary, standards accurate adapters, and perform the measurement. The VSWR of one coaxial device is deter

16、mined by using the temporal response (time domain) and a function called “GATE“ to isolate the coaxial device, which must be connected to the standard precision adapter. Method B Connect the section in measure on network analyser, using if necessary, standards accurate adapters, and perform measurem

17、ent. The VSWR of the two mated coaxial devices is determined by using the temporal response (time domain) and a function called “GATE“ to isolate the two mated coaxial devices, from the coaxial cable. 6 Requirement The Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) does not exceed specified values in the produc

18、t standard. 7 Detail to be specified The following items shall be specified: coaxial devices (contact or connector) part numbers coaxial cables part number standard coaxial connectors part number network analyser, manufacturer, type and serial number frequency range sampling point number standard pr

19、ecision adapter part number measurement impedance (50 or 75 )for coaxial contact, connection length wiring instruction and tooling for thread coupling connectors, the coupling torque of the coupling ring. EN 2591-221:2007 (F) 65 Mode opratoire 5.1 talonnage Slectionner la gamme de frquence mesurer e

20、t le nombre de points dchantillonnage.Effectuer ltalonnage complet de lanalyseur de rseau, Partie 1 et Partie 2 (Paramtres “S”, S11, S12, S21 et S22)en utilisant le matriel dtalonnage suivant les instructions spcifies par le fabricant de lanalyseur de rseau.5.2 Mesure Mthode A Relier la section mesu

21、rer lanalyseur de rseau, en utilisant, si ncessaire, des adaptateurs de prcision standard, et effectuer la mesure. Le VSWR dun connecteur est calcul laide de la rponse temporelle (domaine temps) et une fonction appele PORTE destine isoler le connecteur qui doit tre reli ladaptateur de prcision stand

22、ard. Mthode B Relier la section mesurer lanalyseur de rseau, en utilisant, si ncessaire, des adaptateurs de prcision standard, et effectuer la mesure. Le VSWR des deux connecteurs accoupls est dtermin en utilisant la rponse temporelle (domaine de temps) et une fonction appele PORTE destine isoler le

23、s deux connecteurs accoupls du cble coaxial. 6 Exigence Le Ratio dOndes Stationnaires (VSWR) ne doit pas tre suprieur aux valeurs spcifies dans la norme de produit. 7 Dtails spcifier Les points suivants doivent tre spcifis : rfrence article des systmes coaxiaux (contact ou connecteur) rfrence articl

24、e des cbles coaxiaux rfrence article des connecteurs coaxiaux standard analyseur de rseau, fabricant, type et numro de srie gamme de frquencenombre de points dchantillonnagerfrence article de ladaptateur de prcision standardmesure de limpdance (50 ou 75 )pour le contact coaxial, longueur de la conne

25、xioninstruction de cblage et loutillagepour les connecteurs accouplement par filetage, la valeur du couple de torsion de la bague daccouplement. EN 2591-221:2007 (E) 7Key 1 Vector network analyser 2 RF generator and “S” parameter test set LegendPrecision hermaphroditic connectors Standard Precision

26、Adapters Figure 3 Hermaphrodite InterfaceStandard Coaxial Connector Interface Device Under Test Interface EN 2591-221:2007 (F) 7Lgende 1 Analyseur de rseau vectoriel2 Gnrateur RF et ensemble des paramtres dessai “S”LgendeConnecteurs hermaphrodites de prcisionAdaptateurs de prcision standardFigure 3

27、InterfaceHermaphrodite Interface Connecteur Coaxial Standard Interface de lEnsemble en Essai EN 2591-221:2007 (E) 8Annex A(normative)Definition of S parameters A.1 Effective Power of a Sinusoidal source Consider an E.M.F. source, E, measured in Vrms with an internal impedance Zg and a load impedance

28、 Z.The applied power P dissipated in Z is defined as Z eZZE*Z*Z*EZZZEe*I V e Pggg22)()(P is a maximum when *ZZ g (balanced load). This maximum power is known as the effective or RMS nota Root Mean Squared power for a given source (E, Zg) and can be expressed as Prms )(2gd ZeEP4In general, when Z has

29、 a different value to Zg, we define P as 221)(ggg ZZ*Z-ZZeEP4where ggZZ*ZZ is known as the Power Reflection Coefficient.The power dissipated in Z can be expressed as the difference of two powers, and when the source (E, Zg)power is maximum and when Z Zg, the amount of power reflected towards the sou

30、rce is equal to 2ggZZ*Z-Z EN 2591-221:2007 (F) 8Annexe A(normative)Dfinition des paramtres SA.1 Puissance effective dune source sinusodale Prendre une source E.M.F., E, mesure en Vrms ayant une impdance interne Zg et une impdance de charge Z.La puissance P applique, dissipe dans Z, est dfinie sous f

31、orme deZ eZZE*Z*Z*EZZZEe*I V e Pggg22)()(P est maximum quand *ZZ g (charge quilibre). Cette puissance maximale est connue comme tant la puissance effective ou RMS (Note Racine carre moyenne) pour une source donne (E, Zg) et elle peut tre exprime sous forme dePrms )(2gd ZeEP4En gnral, lorsque Z a une

32、 valeur diffrente de Zg, P est dfinie sous forme de221)(ggg ZZ*Z-ZZeEP4oggZZ*ZZ est connu en tant que Coefficient de rflexion de puissance.La puissance dissipe dans Z peut tre exprime sous forme de diffrence entre deux puissances, et quand la puissance (E, Zg) de la source est maximale et quand Z Zg

33、, la quantit de puissance rflchie vers la source est gale 2ggZZ*Z-Z EN 2591-221:2007 (E) 9A.2 Waves Incident and Reflected (Kurokawa Waves) Let us define an impedance, Z, in terms of a potential difference, V, and a current I. We also define an Incident Wave, a, and a Reflected Wave, b, with respect

34、 to a Reference Resistance, Rg, as follows: the power dissipated in Z P |a|2 |b|2the effective power generated by the source (E, Rg) Prms |a|2Expressing a and b in terms of V, I, Rg, gives: ggRI R V a2 ggRI R V b2If Z is supplied by the source (E, Rg) we can state that E V Rg.I which automatically v

35、alidates Prms |a|2.NOTE -Rg is known as the Reference Resistance for the “waves“ a and b- The word wave is written inside speech marks because a and b do not show the typical electromagnetic behaviour associated with classical waves they are rather Power Waves - The definition of a and b is independ

36、ent of that fact that the dipole Z is fed by a source of an internal resistance Rg- The power dissipated in Z is independent of the characteristics of the source and is always equal to |a|2 |b|2- The ratio of the waves b to a is equal to (when V Z.I)ggR ZR - Zabwhich is the Reflection Coefficient of

37、 the impedance Z with respect to the reference resistance Rg. EN 2591-221:2007 (F) 9A.2 Ondes (Ondes de Kurokawa) incidentes et rflchies Dfinissons une impdance, Z, en ce qui concerne une diffrence de potentiel, V, et un courant I. Dfinissons galement de la manire suivante une onde incidente, a, et

38、une onde rflchie, b, relatives une rsistance de rfrence, Rg, :puissance dissipe dans Z P |a|2 |b|2puissance effective gnre par la source (E, Rg) Prms |a|2Lexpression de a et b en ce qui concerne V, I, Rg, donne : ggRI R V a2 ggRI R V b2Si Z est fourni par la source (E, Rg), on peut affirmer que E V

39、Rg.I, ce qui valide automatiquement Prms |a|2.NOTE -Rg est connu comme tant la rsistance de rfrence des ondes a et b- Le mot onde est crit entre guillemets car a et b nont pas le comportement lectromagntique type associ aux ondes classiques ce sont plutt des ondes de puissance- La dfinition de a et

40、b ne dpend pas du fait que le diple Z soit aliment par une source de rsistance interne Rg- La puissance dissipe dans Z ne dpend pas des caractristiques de la source et elle est toujours gale |a|2 |b|2- Le ratio des ondes b a est gal (lorsque V Z.I)ggR ZR - Zabqui est le coefficient de rflexion de li

41、mpdance Z pour ce qui est de la rsistance de rfrence Rg EN 2591-221:2007 (E) 10A.3 S Parameters of a quad pole Let us apply the precedent definition to the input and output of a quad pole device. This time we define an incident and reflected wave, a1 and b1, for the input side and incident and refle

42、cted wave, a2 and b2, for the output side, relative to the input and output reference resistances, R1 and R2.11111 2 R I RVa22222 2 R I RVa11111 2 R I RVb22222 2 R I RVbWe can state that the system is linear and we can therefore re-write the above equations to express on variable in function of two

43、of the other unknowns. b1 S11 a1 S12 a2b2 S21 a1 S22 a2These S Parameters are also known as the system distribution parameters and characterise the quad pole in function of its input and output reference resistances, R1 and R2.NOTE These S Parameters define the quad pole at a given frequency A.4 Phy

44、sical Signification and Interest of S Parameters A.4.1 Physical significance of S11If S11 b1/a1, where a2 0, then a2 is equivalent to V2 R2.I2, the output of the quad pole is therefore closed loop on R2 and if Ze is the input impedance of Q, then in these conditions, we can state that V1 Ze.I1 and S11 is the input reflection coefficient with respect to R1 when the output impedance R2.1111 RZRZSee