高频通道元件的测试方法

高频
一、高频阻波器 1．试验接线
阻波器
图中： R1为去谐电阻；阻值1.5～3K Ω R2为无感电阻；阻值100Ω P 为选频电平表
2．阻抗特性试验
按上图接线，振荡器输出阻抗选择“0”Ω，输出电平“0”dB 。

选频表输入阻抗选择无穷大。

从84（或60、70）kHZ ～500kHZ 测试若干个点，振荡器每改变一次频率，选频表就测试一次P1、P2值。

然后按下式计算阻抗值。

阻抗计算公式：2)
21(05.0)110
(R Z p p ⨯-=-
要求：在84kHZ ～500kHZ 的范围内，阻抗值不小于570Ω（厂家出厂标准）。

二、结合滤波器
1．电缆侧工作衰耗测试 试验接线：
R1
C
R2
振荡器
图中： R1 75Ω无感电阻，模拟高频电缆输出阻抗
R2 300Ω无感电阻，模拟线路输入阻抗。

如果线路为单根导线，R2
取400Ω。

双分裂导线取300Ω
C 5000pf 电容，模拟结合电容器电容
T 结合滤波器
在50kHZ ～500kHZ 之间，选取若干个点测试，振荡器每改变一次频率，选频表就测试一次P1、P2值。

然后计算工作衰耗。

测试时，振荡器输出阻抗选择“0” Ω，输出电平可以为“0”dB ，选频表输入阻抗选择无穷大。

选频表所读数值为电压电平。

工作衰耗计算公式：
功率电平 1
2
214l o g
10R R p p b g +-= （dBm ）
2．线路侧工作衰耗 试验接线：
R2
T
振荡器
C
图中： R1 300Ω无感电阻 R2 75Ω无感电阻
C 5000pf 电容 T 结合滤波器
测试方法与电缆侧相同。

工作衰耗计算公式：
功率电平 1
2
214l o g 10R R p p b g +-=
3．工作频率下的特性阻抗试验 电缆侧特性阻抗试验接线
R1
T
k
振荡器
图中： R1 75Ω无感电阻 K 短路开关
T 结合滤波器
试验时合上短路开关K ，测试P1d 、P2d ，然后将K 打开，测试P1k 、P2k ，最后计算电缆侧的特性阻抗。

本项试验可以只在收发信机工作频率下测试，振荡器和选频表的输入输出阻抗与上相同。

特性阻抗计算公式： d K T Z Z Z =
7510
10)
20/2()20/1(⨯=
K P K P K Z 7510
10)
20/2()20/1(⨯=d P d P Zd
线路侧特性阻抗试验接线
T
C
k
振荡器
图中 R1 300Ω无感电阻 C 5000pf 电容 T 结合滤波器 K 短路开关
试验方法与电缆侧相同。

特性阻抗计算公式： d K T Z Z Z =
30010
10)
20/2()20/1(⨯=
K P K P K Z 30010
10)
20/2()20/1(⨯=d P d P Zd
三、高频电缆试验
1．工作频率下的工作衰耗 试验接线：
R1=75
R2=75
振荡器
高频电缆
工作衰耗计算公式 1
2
214l o g
10R R p p b g +-=
2．工作频率下的特性阻抗试验
试验接线
R1=75
振荡器
高频电缆
K
图中： K 为短路开关
特性阻抗计算公式： d K T Z Z Z =
7510
10)
20/2()20/1(⨯=
K P K P K Z 7510
10)
20/2()20/1(⨯=d P d P Zd
四、电压电平与功率电平换算
测试绝对电平：以600Ω电阻上消耗1毫瓦的功率定为零电平。

测试时，选频表置无穷大档，表头指示即为电压电平。

若要换算为功率电平，则要根据被测点的阻抗大小计算，计算公式为： Zx
P P u g 600log
10+=
式中：Zx 为被测点的阻抗
五、电平的概念和意义
1．电平的概念和意义
高频信号在传输过程中经常要测量和计算某点的电流电压或功率。

在测量或 计算这些物理量的时候，我们一般不直接测量或计算该点的电流（A ）、电压（V ）或功率（W ），而是用测量或计算它们对于某一基准值的比值取其对数关系来表示。

称为电平。

用公式表示为：
P=㏒0
1P P 单位为贝尔 〈4—1〉
即当功率由于传输而变化10倍，或说功率比的绝对值为10，取其常用对数即为1贝尔。

由于贝尔的单位比较大，用起来不方便，常用分贝来表示。

贝尔的十分之一为分贝即：1贝尔=10分贝（db ）。

因此，
P=10㏒0
1P P 单位为分贝（db ） 〈4—2〉
使用分贝做为传输单位，其主要意义有以下几方面：
（1）．由于电平的数值是采用功率比得到的，因此，它直接反应了电能传输
的实际情况。

（2）．使用对数简单易行，可变乘除为加减。

（3）．易于书写和记忆。

如1安培电流和1毫安电流作用于同一电阻上，其
功率相差1000000倍。

而用电平表示则仅差60db 。

由于电平的数值是采用功率（或电压电流）对比的方法得到的，因此，电平按对比的基准不同又分为相对电平和绝对电平。

2．绝对电平
国际标准规定：在600Ω电阻上消耗1毫瓦的功率定为零功率电平。

以1毫瓦的功率为基准，取某点功率与之比较，所得到的电平称为绝对功率
电平。

写成公式为： P=10㏒
P P （dbm ） 〈4—3〉
式中 0P =1毫瓦
这个1毫瓦的基准功率0P 称为零功率电平。

若测出某点功率为1毫瓦时，该点的绝对电平即为零。

因此，应注意的是：当某一点的绝对电平等于零时，并不表示该点的功率为零。

而是有1毫瓦的功率，更不能认为该点没有电平。

因为，当被测功率小于1毫瓦时，绝对电平为负值。

因此，零电平也表示电平的存在。

绝对电平分为绝对功率电平、绝对电压电平和绝对电流电平。

虽然，绝对电平是以1毫瓦的功率为基准作为参考功率。

但是，由于负载电阻不同，同样是1毫瓦的功率，而流过电阻的电流及电阻两端的电压却不同。

例如1毫瓦的功率在600Ω电阻上流过的电流和电阻两端的电压分别是：
29.1600
001.0600
00==
=P I mA 〈4—4〉
775.0600001.06000=⋅=
⋅=P U V 〈4—5〉
当被测阻抗不等于600Ω时，,0I 0U 显然不是上述值。

因此，在测量和计算绝对电压电平和绝对电流电平时，应以1毫瓦功率在被测阻抗两端产生的电压和流过被测电阻的电流作为参考值。

设被测点的功率为P ，被测点阻抗为Z ，则：
Z
U P 2
=
电压电平 10=u p ㏒Z
U Z U
202
=10㏒20)(U U =20㏒0
U U
（db ） 〈4—6〉
式中：U — 被测点的电压
0U — 1毫瓦的功率在600Ω电阻上产生的电压 电流电平
i P =10
㏒
Z
I Z I 2
02
=10㏒2
)
(
I I =20㏒
I I （db ） 〈4—7〉
式中： I — 被测点阻抗流过的电流
0I — 1
毫瓦的功率在600Ω电阻中流过的电流
3．相对电平
相对电平也分为相对功率电平、相对电压电平和相对电流电平
相对功率电平是指电路中任意一点的功率P X 与电路中某参考点的功率P1相比，取常用对数的10倍，称为相对功率电平。

即：
=P 10㏒
1
P P x （dbm ） 〈4—8〉
相对功率电平的大小，实际上反应了电路的增益或衰减。

相对电压电平是指电路中任意一点的电压U X 与电路中某参考点的电压相比，取常用对数的20倍称为相对电压电平。

即： 20=u P ㏒1
U U
x
（db ） 〈4—9〉
同样，相对电流电平为：
20=i P ㏒1
I I x （db ） 〈4—10〉
4．功率电平与电压电平的关系及电平表的使用
以上我们讲了绝对电平与相对电平，又讲了功率电平与电压电平、电流电平。

在一般的试验、测量和计算时，经常用到的是功率电平和电压电平。

电流电平则很少用到。

在这里，我们结合电平表的使用，介绍功率电平与电压电平之间的关系。

我们在测量电平时，都使用电平表，一般的电平表都是以600Ω、1毫瓦定为零功率电平的基准。

它相当于一个电压表，它的零刻度是001
.0600⨯=
U
=0.775V 为基准的。

因此，如果被测点的阻抗为600Ω，电平表上的读数就是实际的绝对功率电平。

如果被测点的阻抗不是600Ω，则不能认为电平表的读数是实际的绝对功率电平，而是电压电平。

因为
10
=P ㏒
100
=P P X ㏒
10600
20
2=U
Z U
X X
㏒
10
2
2+U U
X ㏒
X
Z 600
=20㏒100
+U U
X
㏒
X
Z 600=20㏒
10775
.0+X
U
㏒
X
Z 600 〈4—11〉
式中U X 为被测电压，Z X 为被测点的阻抗。

〈4—11〉式中的第一项即为电平表电压电平读数。

如果被测点的阻抗为600Ω，式中的第二项即为零。

电平表的读数就是功率电平。

若被测点的阻抗不是600Ω时，式中的第二项不为零，电平表的读数称为电压电平，加上第二项的数值才称为功率电平。

〈4—11〉式中的第二项称之为修正项。

在实际的应用中，常用的是绝对电平。

因此，若提到电平，如果没有特别的说明，都是指绝对电平。

此外，电平的单位是分贝，在使用中应注意区别。

功率电平用dbm 表示。

电压电平用db 表示。

我们在测试中经常遇到的被测阻抗值有75、
150、400、600Ω等。

表1列出了1毫瓦的功率在不同的阻抗中与电压、电流的关系及零功率电平与电压电平的关系。

表1 P0与U0和I0的关系
在使用电平表测量时，应注意一般电平表都有平衡测量与不平衡两种，不平衡是指一端接地，另一端不接地。

平衡测量是两端均不接地。

一般情况下两种方法均可用，但是某些电路只能使用平衡测量。

此外，电平表的测量输入阻抗分为75、100、150、400、600、∞等若干档位，我们在测量某一个元件上的电平时，应该采用高阻跨接测量法。

即选择无穷大档位，测量这一点的电压电平。

然后根据被测阻抗的实际值，按4—11式换算成为功率电平。