Impedans, reflektionsfaktor, transmission och dämpning

Impedans är sambandet mellan ström och spänning och används för att karakterisera elektriska komponenter.

Eftersom det är opraktiskt att arbeta med begrepet impedans inom mikrovågsområdet översätter man hellre från impedans till reflektionsfaktor. Reflektionsfaktor är ett mått på hur mycket av infallande våg (buren av någon slags ledning) som reflekteras tillbaka på ingången till en mikrovågskomponent, tex en antennförstärkare, ett filter eller en effektmeter.

Reflektionsfaktor är alltså ett mått på hur mycket av en infallande våg som går till spillo. Reflektionsfaktor kan mätas till magnitud och fas eller till real- och imaginärdel. På samma sätt som reflektionsfaktor är kvoten mellan infallande och reflekterad våg på ett mätobjekt är transmission måttet på hur mycket av en infallande våg som kommer ut på utgången hos en komponent (tex en förstärkare, en dämpare eller ett filter). För dämpare kallar man ofta transmissionen för dämpning och avser då bara transmisionens magnitud. Av beräkningstekniska skäl vill man ibland sammanställa reflektionsfaktor och transmission i en matris. De kallas då för s-parametrar vilket står för spridningsparametrar eller på engelska scattering parameters. Vi
utför kalibrering av koaxiella en och tvåports komplexa s-parametrar i 50 W-system. Vi kan även kalibrera effektdelare (power-splitter) för att bestämma deras effektiva reflektionsfaktor.

Kalibreringsmetod

Kalibrering utförs med en nätanalysator. Våra normaler som används vid kalibrering får sin spårbarhet från koaxiella luftledningar. De mekaniska dimensionerna på luftledningen bestämmer dess impedans. Varje kontakttyp kräver sin egen uppsättning normaler. Vid kalibrering av nätanalysatorn ansluter vi tre normaler Short, Open och Load på varje mätport. Om vi mäter på en tvåport ansluts även testportarna till varandra. För att erhålla låg mätosäkerhet har vi ett stort tekniskt kunnande inom handhavande, normalernas egenskaper och kalibreringsalgoritmer.

Kalibrering är viktigt

Kalibrering bör utföras regelbundet för att säkerställa funktionen hos mikrovågsinstrument. Slitage i kontaktgränssnittet och åldring påverkar instrumentet.

Så här går en kalibrering till

Vid en kalibrering rengör vi först och kontrollerar alla kontakter som skall anslutas på mätportarna. Vi kalibrerar nätanalysatorn med samma kontaktgränssnitt som kundobjektet. Sedan mäter vi på kundobjektet. Varje mätning repeteras flera gånger för att minska kontaktens inverkan på mätningen. Därefter beräknar vi mätresultatet med tillhörande osäkerhet och gör en sista kontroll av kontakterna.

 

 

 

Kontaktgränssnitt N
Frekvensområde 45 MHz - 18 GHz

 

 

Kontaktgränssnitt 3,5 mm
Frekvensområde 45 MHz - 33 GHz

 

 

Kontaktgränssnitt 2,92 mm

Frekvensområde 45 MHz - 40 GHz

 

 

Effektiv källreflektionsfaktor

En generators reflektionsfaktor/impedans är svår att mäta direkt. En vanlig metod för att slippa mäta källans reflektionsfaktor är att skapa en återkopplingsloop via en tvåresistanseffektdelare, se Figur 1. Läs mer...
RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.

Dela den här sidan: