GB T 4098.4-1983 射频电缆衰减常数测量方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准射频电缆衰减常数测量方法Methods of measurement of attenuation. constant for radio f.吨uencycables UDC 62 1. 315.2: 537 .5: 62 1. 317.3 GB 4098.4-83 才三标准适用于测过射频电缆的衰减常数，根据不同的频率范围和衰减;兰大小，rlJ分别采用带宽法、m振怯、电!五比桂、功率反射法、替代法或其他适当方法。带宽法本方法是在电缆终端开路(或短路)时，利用i皆振点尖谐到中功率.1，1，、时的频带宽皮来测:1:20MHz及以-F频率时射频电缆的衰减常数。1. 1 测lt

2、t出差:应不大于5%。1. 2 试样长度:在测量频率时试样的总衰减国应不大于10dB。1. 3 对测量仪器的要求z吁频率变化时，信号发生器的输出电压应保持恒屯，莫大小应能使坦白频毫伏ff10时，可按近似公式(5 )进行计算:8.686R =一一一一一一一IZm 或8.686= IZmG 、EJ，、dr飞. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 、，BEE，112.5 具有单独屏蔽的射频对称电缆的测量按2.4条分别测出同轴对A和同轴对B的衰减常数，衰减常数按公式(6 )计算za +b = . (6)

3、 2 式111:一一被测试样的衰减常数，dB m; 一一被测试样!司轴对A的衰减常数，dB，mz b一一被测试样|司轴对B的衰减常数，dB/m。2.6 只有总屏蔽的射频对称电缆的测量2.6.1 U形环转换法a. 接GB4098.3-83中的5.2.1款U形环转换法测出电缆的平均特性阻抗Zm和谐振电阻R或电导G。b. 衰减常数按公式刊或(8 )计算:并联i皆振时:哼，、Ill-ptEIEEJ-G一m-Rm-4 z-4Z-LHn 皿l皿l 或巾联i皆振时:GB 4098.4 -83 。哥、EBE-E、ttttJ一-Gnk-mA主m4-z-z nn nhzon-nEno-PO7t n-ng- 或2.

4、6.2 三次测过法:a. 按GB4098.3-83中的5.2.2款三次测量法测出电缆的手均特性阻抗Zm和并联谐振电阻戎电哇。b. 寄放谐振电阻公式:R= ( 9 ) 式rp:R一一被测试样的专效i皆振电阻;Ra一一-被测试样同轴对A的谐振电阻FRb一一被测试样同轴对B的谐振电阻;Rc一一将被测试样线芯A与B相连作为内导体、以屏蔽为外导体时的谐振电阻。C. 衰减常数按公式(2 )进行计算。2.7 )已屏蔽射频对称电缆的测量这种电缆的衰减常数可按2.6.1款U形环转换法进行测量。测量时，试样与墙壁、地面及周围物体的距离不得小于1m。射频对称电缆衰减常数的测量，可用对称仪器直接测量试样的谐振电阻R或

5、电导G，然后按公式(7)、(8 )计算射频对称电缆的衰减常数。3 电压比法本方法是根据传输线衰减的定义用阻抗图示仪测量30-420MHz频率范围内射频电缆的衰减常数。3.1 测量误差:应不大于5%。3.2 试样长度:试样长度的选择，应使在该测量频率时试样的总衰减量在3-10dB范围内。3.3 对仪器的要求:a. 信号发生器和阻抗图示仪作应稳定。b. 隔离衰减器的衰减量不小于10dB。C. 如用阻抗变换器，则其衰减量各为13-20dB0 3.4 测量方法及计算:3.4.1 按图2连接各仪器，将衰减常数圆圈装在阻抗图示仪I二。3.4.2 对阻抗图示仪进行频率调谐和幅度调整，把光点准确地调整到圆图的

6、圆周1.(即odB ) 0 3.4.3 将装好插头的被测试样接在阻抗图示仪测量端或阻抗变换器之间，此时在衰减常数圆图上所示的衰减值即为被测电缆的总衰减。为了提高测量的精确度，可按公式(10)进行较精确的计算:20 I rl =一厂log107 HH-HH-HH-HH-HH-(10) 式ql:一一被测试样的衰减常数，dB 1m , rl一一未接被测试样时光点离开圆图圆心的距离，mm , GB 4098.4-83 rz一-tE(t:被测试样后光，I.离jf-阅图圆心的距离，mm; -一一被测试样的氏度，m。被浏|电缆IltiL I耳lT、1什监由m端罔24 功率反射法4.1 Wl1 ltU只是:山

7、水大r5 00。.2 试样长)皮支:试式样t长皮的选J拇誉礼应使在该测iH川址4A丘:t:顿二中丰衫时试样的j总二五夜￥减:.1:让1:汀l:i正:2 - 8 dB i也巴山l川|忆叫附;斗圳I内句。、叮i吁.1 哀减4t选J押孚在3- 6 dB范l阳闷名同1内时，可获得挝佳测ltt粘度。4.3 对测:.Hx嚣的要求:4.3.1 fli号在;但器的输出功率及颇丰稳t1:雯奸，r币U.凡有较小的i肖波让址，问i抗|冬|心仪1:1:1但总儿二。4.3.2 洲11:1:线的剩余驻波系数4大j二1.0304.3.3 隔离哀减器的衰减.:不小j二10dB。4.3.4 f顿连战器的驻技系数不大r1.15。

8、4.4 万也1:l:!.抗刽/J)(法:测:*:30- 420 M H z频率也I回内射频电缆的桌减常敬。4.4.1 按闯3连按各仪器，将阳抗圆罔装在阳抗罔机仪t。l刽34.4.2 X、I阻抗阁心仪进行频率问谐和幅度、相位i同样写，把jt，li月t确地调节到l划阁的困，f，o GB 4098.4 83 4.4.3 约过制!尘、中Hf，r.间常后，取F测!4241i的;，.附器，战L被洲电缆，也缆终端lt主口J变挝路器。，门忖1吁J 变坦挝il盹时附?器r征正，2 邮的严白01行jf科1U1!内均仨匀j地移tJJ!八L个f，川、n叫1，叶、J忖H把巳P阳阳l川l抗l阳网挝叫|川|闯刽t-_的元t

9、川川川j入f儿点，川川I飞飞.d优江川i盯v气(LG)求l在:相应的剧l闯刽纸t-_ 0 _ 0 o 4.4.4 J订阅规以测:11:11j的八个，i，f:成-个IWl，找11该lwl,J1l iJt:W!阳!-_的Smax平11S min , j:按公式(11 )式(12)计算Ihfr!的夜减常数。吁j则得的输入阻抗国但归回阁wl心，则:产-+一一=主坐th-I/1 . (11) j S max S min 吁WIJ得的输入阻抗圆但恬闺阁剧心，则:=主fFLthyy(12J式11:-一才皮测试样的成减常数，dB m; Smax-一最大电!啤技系数:Smin一一最小电!正驻波系数;l一一-被测

10、试样的长度，m。4.5 方法2:测ll线注:测:1:200MHz以七颇韦时射频电缆的哀减常数。4.5.1 按阁4将可变M路器j(J主与测iA线相f(被WIJlh览轩不拔人)。信叮咬生将.刚纠被，!II巾的b闯44.5.2 把信号发生嚣的频率调整到所需雯的训IJllt频率i:，调牲洲IJ址线探头装自I!l的i同情阳为，使指示器指针偏转至最大。4.5.3 测也信号发吁:器的信号波长)，即移动测址线探针找出两个相邻的波节.I.的距离d(按交叉诀数法), d =/2。4.5.4 fl:出该频率的晶体校JE曲线。4.5.5 将带有插头的被测电缆接在测址线和可短路器之间。口I变短路器在2的距离内均匀地移动

11、八点，每移动a点，移动测过线探针，便可在指点器h卖出波腹，I max和披节点Imin，同时测出探针在波节jltImin处的位置d(按交叉读数法来确定飞，总共获得八m数据。4.5.6 从所测得的每a移动位置时指示器出数Imaxf口1m川的在晶体检准曲线1:1飞出相对应的场强Ex和E卢川，然后计算出驻波系数S=EAaxlEAIn，并按dl计算出每-节:.(位置的相对波长数d。4.5.7 根据所测得的驻波系数SI、S2.S8和对应的相对波长数d在阻抗圆阁t作输人IWL阅。通过该圆圆心和困图中心作输入阻抗圆的直径，在此1径LW:得从圆图圆心到输入阻抗1)国川的|时段线长，即可得出Smax和Smin，然

12、后根据公式(11)戎(12)计算电缆的衰减常数。GB 4098.4-83 4.5.8 从导纳测过计算衰减根据Deschamps法在上述测得的输入阻抗困k作阁，用图解法确定散射矩阵;SII、S12和S22。插入fbi起值由下式确也z/ =201og10 1 SI21 为了得到衰减值，至少必须考虑从最靠近测iii;线一端的反射而加W修正。在此情况下，近似值为:/=20Ioglo 1 SI21 -10loglo 1- I SII12J . (1 3) 式中:一一被测试样的衰减常数，dB , m; l一一被测试样的长度，m。引人包括电缆另A端反射的第二项修正的方法可得第二步近似，电缆另a端的反射系数值

13、Irl 在始端看来其值为:1 r 1 1 = e - 0.23 a11 r 1 . (14) 其中，l为按公式(13)算得的衰减，dB。通常可令Irl= ISIII;因此，电缆衰减的真值应在下列两值之间:min/ =201og10 1 Sl21 -101oglo 1 - 1 S门12(1-Eo.23al)2HH-(15)max/ = 20loglo 1 S 12 1 - 10loglo ( 1 - 1 S 11 12 (1 + e-O.23al ) 2 J . (1 6) 公式(1日和(16)可以帮助我们估计由电缆另一端反射所引起的误差，井边择电缆长度，使这个误差足够小。当测定的衰减约为6dB

14、时，可获得最佳精度。上述方法可消除在电缆、测量线与各连接器之间失配的影响。5 替代法本方法适用于测量3000MHz及以下频率时射频电缆的衰减常数。5.1 测量误差:应不大于5%。5.2 试样长度:试样长度的选择，应使在该测量频率时试样的总衰减量不小于lOdB。5.3 对测量仪器的要求:要求标准信号发哇器输出电压恒定，井足够大z标准衰减器每10dB误差小于0.1dB，即小于1%;隔离衰减器的衰减量不小于10dB，电压驻披系数不大于1.15。5.4 测量方法和计算t按图5连接各仪器和被测试样。由于标准衰减器和检测器的类型不同，可以根据下述三种情况之一进行测量和计算。5.4.1 标准衰减器具有O.1

15、dB档级、检测器为调谐指示器时，将检测器调谐，然后调节信号发生器和标准衰减器，使产生一个适当的输出信号幅度，己下检测器的指示值和衰减器的读数，然后拆去电缆，把两个隔离衰减器直接相接。重新调节标准衰减器，使检测器重现原来的指示值，记下这时衰减器的读数。试样的插人衰减等于标准衰减器两个读数之差。5.4.2 标准衰减器只具有10dB和1dB档级、检测器为宽频带超高频毫伏表时，先不接被测电缆，而把标准衰减器调节到适当读数，并调节信号发生器，使其输出信号幅度到检测器的满度值，然后接GB 40 98 . 4 - 83 上f缆，再调节衰减器，并记下检测器读数和衰减器读数，则试样的插入衰减为:l=|AIJ2|

16、+20logl057 式rfl:一一被测试样的衰减常数，dB / m I l一一一被测试样的长度，m; Al一一未接电缆时标准衰减器的读数，dB , A2一一接电缆时标准衰减器的读数，dB , V1一一来接电缆时检测器满刻度电压读数zV2一一接电缆时检测器电压读数。. (17) 5.4.3 标准衰减器只H有10dB和1dB档级、检测器为小功率计时，仍按5.4.2款进行测量，则试样的插人衰减为:p , 1 = I AJ - A2 I + lo1og1o予7.式叶1:一一被测试样的衰减常数，dB /m; l一一一被测试样的长度，m; A 一一未接电缆时标准衰减器的读数，dB; A2一一接电缆时标准

17、衰减器的读数，、dB;Pl一一-未接电缆时检测器满刻度功率读数sP2一一接电缆时检测器功率读数。图5被洲电缆5.4.4 标准衰减器为中频衰减器时，按图6连接测试系统。GB 4098.4- 83 卡iiIIIIIIIl1 |刽6测试前，按频率外差法将f.f号发1-:器和本地振荡器的f，f号差出-个11频fJi号专11频标准哀减器，按串联11频件代法调节些好测试系统，测试方法按5.4.1、5.4.2、5.4.3款的规也。5.4.5 插人哀减包括电缆哀减、反射哀减寺，反射衰减按公式(19)计算:2闷。(1-lri2)叫6861 r 12 d 8 . . . . . . . (川I Z -Z() I 式rt1:I r I = I一一一一I-:-电压反射系数的绝对俏$I Z +Zo I Zo一一被测电缆的特卡1:阻扩1.;Z一一隔离哀减榕的特性阻扰。z Zo的比的应在0.5和2之间。5.4.6 帧Wlj也缆的哀减常数从测得的插入哀减减L计算的反射衰减求得。附加说明z4:标准由111华人民共和l4电ru立即提出。本书(fl由电-1:收1;15第1-王研究所写:负贡起草。