注意所有組件與連結(jié) - 如何讓RF儀器測(cè)量發(fā)揮最大效能？

　　注意所有組件與連結(jié)

　　產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試，直到上市的成本，都是巨額的投資。公司的能否延續(xù)，可能就以 1 款產(chǎn)品的效能而定生死。對(duì)高效能的 RF 測(cè)試設(shè)備來(lái)說(shuō)，由于必須能滿足甚或超過(guò)目前市場(chǎng)所需的重要規(guī)格，因此其可能投入的資金更是難以估計(jì)。除了必須具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之外，也可能影響公司的后續(xù)營(yíng)收。

　　但是昂貴、高效能，且精確校準(zhǔn)過(guò)的 DUT 與測(cè)試系統(tǒng)還不夠，針對(duì)中間用以銜接設(shè)備用的連結(jié)組件，也必須考慮其質(zhì)量與可重復(fù)性。若能提升關(guān)鍵規(guī)格達(dá) 1/10 或 1/5 的 dB，就可能達(dá)到高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　對(duì)絕大部分的標(biāo)準(zhǔn)而言，最好是能達(dá)到 1：1.5 的電壓駐波比（VSWR），但匹配（Match）的強(qiáng)度也可能影響錯(cuò)誤的為匹配的不確定性達(dá) +/-0.35dB （約略值）。當(dāng)造成過(guò)多的不確定性時(shí)，就不可能達(dá)到 0.2 dB 的關(guān)鍵規(guī)格。

　　其它受到忽略的項(xiàng)目 （如連接線、切換器、衰減器、插槽、轉(zhuǎn)接器，與配件） 也能影響整體的測(cè)量結(jié)果。如果要開(kāi)始測(cè)量操作，應(yīng)先達(dá)到所需的精確度，接著選擇合適的組件。依目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量系統(tǒng)的效能最好達(dá)到 DUT 受測(cè)參數(shù)的 10 倍之譜。

　　如果已經(jīng)擁有高質(zhì)量的信號(hào)路徑，則接著就是安排完整的測(cè)量實(shí)作；使用者應(yīng)確保清潔并存放連接線、接頭，與轉(zhuǎn)接器，就算是最高級(jí)的連接線與轉(zhuǎn)接器也會(huì)磨損，若零件老化就應(yīng)淘汰，這些都算測(cè)試操作的耗材，并應(yīng)逐步減少轉(zhuǎn)接器的使用機(jī)會(huì)。

　　此外應(yīng)定期使用扳手與線路量表進(jìn)行調(diào)整，即可盡量避免熱切換（Hot-switching）；并請(qǐng)注意，應(yīng)適時(shí)靜電放電 （Electro-static discharge，ESD）。即便于測(cè)試系統(tǒng)與 DUT 之間使用最高質(zhì)量的組件，若連接的零件過(guò)多，也可能造成測(cè)量錯(cuò)誤。

　　為測(cè)量操作選用正確的工具

　　根據(jù)所要測(cè)量的參數(shù)與所需的精確度，其測(cè)量 DUT 的 RF 設(shè)備也有所不同。能投資設(shè)備當(dāng)然最好，但如果僅能發(fā)揮設(shè)備某部分的效能，就形成預(yù)算浪費(fèi)。如果僅需測(cè)量 RF 功率，則 RF 功率計(jì)當(dāng)然優(yōu)于矢量信號(hào)分析儀 （VSA）。

　　標(biāo)量（Scalar）儀器僅能測(cè)量強(qiáng)度 （振幅），而矢量?jī)x器則可測(cè)量強(qiáng)度與相位。就算測(cè)量操作不需相位值，則由于矢量?jī)x器的相位信息可找出系統(tǒng)中的無(wú)用反射并將之量化，因此也可用以修正錯(cuò)誤。

　　在購(gòu)買 RF 設(shè)備時(shí)，價(jià)格往往并不等同于功能。高質(zhì)量的掃頻調(diào)協(xié)頻譜分析儀（Swept-tuned spectrum analyzer），往往就能占去大部分的預(yù)算；就該款儀器原始的測(cè)量功能而言，雖然已可達(dá) ± 1 dB 或較差的精確度并可用于一般測(cè)量，但卻無(wú)法滿足絕對(duì) RF 功率的測(cè)量需要。同樣的，若使用中的儀器可達(dá) -140 dBm/Hz 的噪聲水平，此款儀器就難以測(cè)量 -155 dBm/Hz 噪聲水平的 DUT。

　　所以請(qǐng)為測(cè)量選擇正確的工具；若購(gòu)買的設(shè)備效能超出所需的測(cè)量精確度太多，就浪費(fèi)了成本與資源，而且可能排擠到其它部分的預(yù)算分配。在某些情況下，連接線與切換器甚至更有助于提升測(cè)量質(zhì)量。

　　開(kāi)發(fā)測(cè)量程序

　　一旦建構(gòu)自己所需的最佳實(shí)作，就可以將其安裝到測(cè)量程序中，更有利于整個(gè)團(tuán)隊(duì)的溝通，接著就能讓 RF 測(cè)量結(jié)果達(dá)到更好的可重復(fù)性與一致性。舉例來(lái)說(shuō)，測(cè)量程序的常見(jiàn)問(wèn)題之一就是：”應(yīng)多久校準(zhǔn) 1 次”。

　　許多 RF 儀器對(duì)環(huán)境的變化極其敏感，因此就必須時(shí)常校準(zhǔn)設(shè)備；高精確度的測(cè)量需求也常常影響了校準(zhǔn)頻率。不論哪種情況，均應(yīng)了解 RF 設(shè)備的校準(zhǔn)需求，并將之列入測(cè)量程序中。

　　從設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)、測(cè)試，到制造的所有程序，都會(huì)影響 RF 的測(cè)量功能。使用者也需考慮制造過(guò)程所應(yīng)測(cè)試并檢驗(yàn)的操作參數(shù)，而可能影響精確度、可重復(fù)性，與不確定性的前/后 1 項(xiàng)程序 （如重新操作、焊接、組裝，與絕緣），均應(yīng)納入考慮。

　　若要建構(gòu)良好的 RF 實(shí)作，也應(yīng)考慮相關(guān)程序。也可連帶簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)與標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程。而后續(xù)從建構(gòu)程序直到產(chǎn)品使用壽命，”一致性”也將影響 RF 參數(shù)與測(cè)量結(jié)果。

　　提高 RF 測(cè)量操作的質(zhì)量

　　要進(jìn)行 RF 測(cè)量操作很簡(jiǎn)單，但要能準(zhǔn)確測(cè)量就有些許難度。若能建構(gòu)完整實(shí)作并用于程序之中，將可提升 RF 測(cè)量的質(zhì)量。

　　還有許多方法可找出并建置最佳實(shí)作范例。應(yīng)不斷設(shè)法提升 RF 測(cè)量質(zhì)量，以確實(shí)了解測(cè)量要點(diǎn)并用于實(shí)作之中。從提高 RF 測(cè)量技巧到完整發(fā)揮 RF 設(shè)備的效能，此篇技術(shù)文章所提及的步驟均屬于基礎(chǔ)概念而已。