1、摘要
通带插入损耗是无源射频器材(如滤波器，发射合路 器，电缆)的重要目标。而用常见的单台功率计输入输出测验法却不能取得精确的成果。本文解说了发生差错的原因，并描绘了一种在工程中极为有用的双功率计测 试法，用这种办法所得的测验成果与在实验室用网络分析仪所得的成果简直共同。
别的，本文还强调了测验电缆和接头对测验精度的重要作用，而这些问题在工程中是往往简单被疏忽的。
2、导言
通 带插入损耗是无源射频器材的首要目标。典型的插入损耗值相对较小，因而用一般的丈量办法很难到达实验室的测验精度。在实验室和工厂，一般选用网络分析仪来 丈量插入损耗。用常见的无线电发射机作为信号源和射频功率计如BIRD43 或同类的仪器很难精确地丈量出大功率状态下的插入损耗值。实际上，在大功率状态下不能直接丈量插入损耗，插入损耗值有必要经过被测器材(以下简称DUT)的 输出输入射频功率比进行核算而得，公式如下：
IL(dB)=10 lg (Po / Pi )
其间Pi 和Po 分别为DUT 的输入和输出射频功率。
3、单台功率计测验法
一般用一台功率计来丈量器材的输入输出功率不行能有满足的精度来校验插入损耗的出厂目标，发生差错的原因有许多。
图1描绘了一种功率丈量的常见办法。DUT 在作业频率上的插入损耗的插入损耗指 标是-1.5dB。功率计选用带50W 探头的BIRD43 型，发射机则选用30W 移动收发信机，用于衔接设备的是恣意长度的同轴电缆。
在图1A 中，发射机经过功率计和测验电 缆1,2 衔接到DUT。当发射机翻开时，功率计指示32.3W 的正向功率,记为Pi=32.3W。在图1B 中，发射机经过电缆1 与DUT 衔接，而此刻DUT 的输出则经过电缆3，功率计和电缆2 与负载衔接。此刻功率计指示20W 的正向功率。记为P o=20.0W。
经过上述的丈量，可将插入损耗核算如下：
IL(dB)=10 lg (20/32.3)= – 2.1dB
明显这个成果与出厂目标不符，是目标错了吗?鄙人任何定论之前，让咱们来看看单功率计丈量法所固有的或许发生差错的原因。
3.1、发生丈量差错的原因
3.1.1、发射机负载阻抗的改动
在 图1A 和1B 中，不同长度的电缆被用于衔接DUT 和发射机。假如DUT 的输入阻抗不是纯阻而且不等于50 欧，则如改动DUT 和发射机之间的电缆长度，也会引起呈现在发射机的负载阻抗的起伏和相位的改动。因而，当从DUT 的输入输出端移动功率计和电缆而引起阻抗改动时，发射机的输出功率也将随之而改动。
3.1.2、功率计的方位
在端接失配或电抗性负载的传输线上存在着驻波。由于负载驻波的存在，在不同的点上，用功率计进行的功率丈量所得的成果也不同。
3.1.3、电缆及固有插入损耗
在核算插入损耗时，有必要考虑到会影响功率丈量的内部衔接电缆的损耗。在上述丈量中，出厂目标和现场测验的差错为0.6dB。假如测验发射机不稳定，差错将会更大。
3.1.4、发射机的不稳定性
假如负载阻抗不是50 欧纯阻，或许引起某些发射机的功率放大器的不稳定。尤其是谐振器材(如腔体滤波器)，会在截止呼应频率上发生一个很大的电抗。这或许会引起参量振动，然后 在DUT 的通带以外发生很大的输出功率。假如发射机发生振动，则功率计所测得的发射 机输出功率将会包含杂散功率。假如大部分杂散功率被DUT 衰减掉，则成果将会发生一个“假的插入损耗”。依据杂散载波功率比和DUT 的呼应，乃至或许会发生更大的插入损耗丈量差错。
在图1C 中，发射机经过一条更短的、不规则长度的电缆与DUT(滤波器)衔接，所以，发生了振动，DUT(滤波器)输出端上功率计和正向功率读数仅为15.5W，由于大约有4.5W 的杂散功率没有经过DUT(滤波器)。此刻可求得插入损耗为：
IL =10Lg(15.5/32.5)=-3.2dB
这个成果当然是彻底过错的。4、引荐的测验办法
咱们引荐一种双功率计丈量法，这种办法将会防止上述的大部分问题。首先用图2A 的测验过程取得用于校对测验设备的插入损耗和功率计的相对校对差错的功率计读数。而图2B的过程则用于丈量输入和输出功率。
电缆1 被切割成必定的长度，然后确保从发射机的输出到功率计的输出之间的总传输线长度为测验频率的半波长的整数倍。这样能够确保由发射机看去的负载阻抗与衔接在 功率计1 上的DUT 的阻抗持平。在功率计的操作手册上，一般包含了关于不同的频率规模所需的测验电缆的最佳长度。
在 图2B 中，功率计1 和2 用一条很短的电缆或N(M)-N(M)转接器与DUT 的输入和输出衔接，也可用90 度弯角的N(M)-N(F)转接器以便于功率计与DUT 之间的衔接。在图2A中，功率计之间的衔接与图2B 相同，仅仅中心附加了一个N(F)-N(F)转接器替代DUT。
在图1和2中，50欧负载电阻应经过一条短同轴电缆或N(M)-N(M)转接器与功率计2的输出衔接。假如负载的回波损耗为-30dB(驻波比小于1.06)或更好，则功率计与负载电阻之间的传输线的长度不需要特别要求。
测验过程如下：
1). 如图2A 所示，将功率计1 和功率计2 直接相连，翻开发射机并记下正向功率读数P1 和P2。
2). 封闭发射机，并在功率计1 和2 之间接入DUT，如图2B 所示。
3). 再翻开发射机并记下正向功率读数P3 和P4。
4). 插入损耗核算如下：
IL(dB)=10lg(P1×P4 / P2×P3)
在前述比如中，所取得的腔体滤波器的丈量成果如下：
P1=28.7W P3=28.0W
P2=24.0W P4=16.8W
所求得的插入损耗为：
Po / Pi =(28.7×16.8/24.0×28.0)=0.7175
IL = 10lg(0.7517)= -1.44dB
这个成果与被测滤波器的出厂目标相差小于0.1dB。
其他注意事项：
1). 应选用最好的电缆和接头。如或许接头应压接和焊接。残次的接头会影响丈量成果。
2). 肯定不要运用UHF(SL16)接头或转接器。
除了在VHF 频段外，UHF 接头的阻抗特性十分坏，因而在功率计上有必要选用N 型 接头。
3). 查看发射机的频谱纯度，相关于载频的杂散辐射和谐波有必要小于60 至70DB。
