特性阻抗是設(shè)計和選用射頻同軸電纜時很重要的電氣參數(shù)。本文從工程應(yīng)用出發(fā)，介紹幾種在生產(chǎn)中常用的特性阻抗測量方法。

射頻同軸電纜作為傳輸線在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。特性阻抗是設(shè)計和選用射頻同軸電纜時首先要考慮的電氣參數(shù)，最 大功率傳輸、最小信號反射都取決于電纜的特性阻抗及其與系統(tǒng)中其他部件的匹配。在實際應(yīng)用中，根據(jù)電纜特性阻抗可便捷地分析傳輸線的工作狀態(tài)，因此精 確地測量其值十分關(guān)鍵。

一、特性阻抗的定義

當(dāng)電磁波在電纜上傳播時，通常存在著正向傳播的入射波和反向傳播的反射波，入射波和反射波相互疊加形成駐波。傳輸線上任一點的總電壓與總電流之比定義為該點向負(fù)載端看過去的輸入阻抗。在一般情況下，傳輸線的輸入阻抗不僅與線長有關(guān)，而且還與頻率有關(guān)，然而當(dāng)傳輸線無限長時，傳輸線上只有向前行進的波（行波）。這時，傳輸線上任一點的輸入阻抗與線長無關(guān)，而是等于一個恒值Zc，其稱為傳輸線的特性阻抗。

另外，當(dāng)傳輸線終端接某一個恒定值的純電阻負(fù)載時，傳輸線上任一點的輸入阻抗也處處相等并與線長無關(guān)。這個恒定電阻值就是傳輸線的特性阻抗值。射頻同軸電纜的特性阻抗Zc僅取決于傳輸線內(nèi)外導(dǎo)體的直徑以及其間填充介質(zhì)的等效介電常數(shù)，而與線長無關(guān)。

二、特性阻抗的測量方法

射頻同軸電纜特性阻抗可以用頻域法或時域法測量。頻域法一般采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對電纜性能進行測試，由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀使用帶通濾波器和數(shù)字濾波器，具有很低的背景噪聲，因此能夠?qū)﹄娎|特性阻抗進行精 確測量。按測試信號不同的傳輸方向，頻域法又可分為傳輸測量和反射測量兩種。目前常用的射頻同軸電纜特性阻抗測量方法中，傳輸相位法、傳輸相位差法、開路或短路諧振法等屬于頻域法中的傳輸測量，而較新的單連接器測量法是屬于頻域法中的反射測量。

射頻連接器的電壓駐波比主要是由連接器內(nèi)部阻抗的不均勻性以及與電纜特性阻抗的偏差引起的。由于射頻連接器的特性阻抗較易控制（如（50±0.5）Ψ），其內(nèi)部阻抗不均勻性包括尺寸突變產(chǎn)生的不連續(xù)電容引起的駐波比極小，且在低頻（如200MHz）段以下，連接器的駐波比一般僅在1.005左右，遠小于電纜組件的電壓駐波比，因此連接器的電壓駐波比可以忽略不計，但被測電纜內(nèi)部的阻抗不均勻性引起的反射不可忽視，測試時應(yīng)把這部分影響消除掉，從而使得單個連接器中最主要的反射源來自電纜阻抗與標(biāo)準(zhǔn)阻抗的偏差，最終可以通過測得單個連接器電壓駐波比直接獲得被測電纜的特性阻抗。

在射頻段，射頻電纜的特性阻抗與頻率無關(guān)，因此只需在國標(biāo)GB 4098.3《射頻電纜特性阻抗測量方法》規(guī)定的30～200MHz頻率范圍內(nèi)的任一頻率用傳輸相位法測量即可。由于傳輸相位差法誤差較大，最 好慎用。單連接器法操作簡單，測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且直接與電壓駐波比掛鉤，具有很強的實用性，是測量射頻電纜特性阻抗的一種便捷而實用的好方法，建議優(yōu)選使用。