TD1252 RF頻率特性測(cè)試儀

1、TD1252 RF頻 率 特 性 測(cè) 試 儀使 用 說 明 書 成都天大儀器設(shè)備有限公司目 錄1概述 2頁(yè) 2儀器的配套 2頁(yè)3儀器的性能參數(shù) 2頁(yè) 4儀器方框圖及工作原理簡(jiǎn)述 5頁(yè)5儀器面板各組成部分的名稱、用途及操作說明 5頁(yè)6儀器使用及存放須知 8頁(yè)7儀器的應(yīng)用測(cè)量 9頁(yè)8附錄和附圖 12頁(yè) 附錄 A 回波損耗與駐波系數(shù)換算表 12頁(yè) 附錄 B 輸出衰減器衰減量與輸出電平對(duì)照表 13頁(yè) 附圖 儀器取下蓋板后的視圖 14頁(yè) 一概述 掃頻測(cè)量技術(shù)是頻率特性測(cè)量中的一種必不可少的測(cè)量手段。與過去的逐點(diǎn)測(cè)量法相比，掃頻測(cè)量在某一連續(xù)頻段的頻率特性測(cè)量中，具有方便、快捷和直觀等特點(diǎn)，而且避免了被測(cè)

2、頻段中一些特性頻點(diǎn)的遺失，真實(shí)地反映出整個(gè)頻段特性。TD1252 RF頻率特性測(cè)試儀就是用來進(jìn)行掃頻測(cè)量的且適用頻帶很寬的儀器。它主要由雙通道對(duì)數(shù)顯示系統(tǒng)和51000 MHz高頻掃描信號(hào)源組成，可通用于甚高頻和超高頻范圍內(nèi)各種無線電網(wǎng)絡(luò)、接收和發(fā)射設(shè)備的掃頻動(dòng)態(tài)測(cè)試，例如：有源和無源四端網(wǎng)絡(luò)、濾波器、監(jiān)頻器以及放大器等的傳輸特性和反射特性的測(cè)量。特別適用于日益普及的全頻道VHFUHF電視廣播、CATV和MATV系統(tǒng)的測(cè)試。 本儀器設(shè)計(jì)思想新穎，高頻部分采用表面按裝技術(shù)（SMT），關(guān)鍵部位選用優(yōu)質(zhì)元器件，確保了整機(jī)性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定，提高了使用可靠性和性價(jià)比。 本儀器的顯示部分有兩個(gè)輸入通道，可同時(shí)

3、顯示兩個(gè)測(cè)試結(jié)果，例如：被測(cè)裝置的傳輸和反射特性，從而提高了工作效率。 本儀器具有寬頻帶特點(diǎn)，可進(jìn)行51000 MHz全頻段一次掃頻，滿足寬帶測(cè)試要求。也可進(jìn)行窄帶掃頻和給出穩(wěn)定的單頻可調(diào)信號(hào)源。輸出動(dòng)態(tài)范圍大，諧波?。ǖ湫椭禐?35 dBc）。同時(shí)具有多種精確的標(biāo)志可供選擇。平坦度由外補(bǔ)償校正，能適用于各種工作場(chǎng)合，給用戶帶來使用便利。信號(hào)源和顯示部分一體化，外型尺寸小，便于攜帶，可滿足室內(nèi)外不同工作環(huán)境，是工廠、科研單位和院校的基礎(chǔ)測(cè)試儀器。二儀器的配套 1TD1252 RF頻率特性測(cè)試儀 1臺(tái)250或75寬帶檢波器 1只350或75駐波電橋 1只4雙頭Q9電纜線 2根5L16JJ連接器

4、1只6電源線 1根7使用說明書 1份8合格證 1張9L16F5測(cè)試電纜線（75配） 2根三儀器的性能參數(shù)1 頻率特性(1) 有效頻率范圍 51000 MHz。(2) 單頻頻率誤差 連續(xù)正弦波51000 MHz頻率范圍可調(diào)。頻率誤差優(yōu)于指示頻率±1% ±10MHz。2 掃頻特性 (1)掃頻方式 具有全掃、窄掃、窄掃和單頻四種工作方式。 (2)窄掃中心頻率誤差中心頻率在51000 MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，頻率誤差優(yōu)于指示頻率±1%±10 MHz。(3) 掃頻寬度a全掃掃頻寬度 掃頻寬度優(yōu)于995 MHz。 b窄掃掃頻寬度 掃頻寬度分兩檔連續(xù)銜接，掃頻寬度最小不

5、大于5 MHz，最大不 小于600 MHz。(4) 頻標(biāo)種類a晶振脈沖標(biāo)志 具有100、10、1 MHz三種標(biāo)志，組合疊加且寬度可調(diào)。 b外頻率脈沖標(biāo)志 在101000 MHz頻率范圍內(nèi)，儀器背板外頻標(biāo)輸入約-6dBm電 平的正弦波信號(hào)可產(chǎn)生外頻率標(biāo)志。 c菱形可動(dòng)標(biāo)志 全掃工作方式提供頻率可任意調(diào)節(jié)的單向菱形標(biāo)志。 (5)頻率標(biāo)志誤差 晶振脈沖標(biāo)志誤差優(yōu)于±1×10­4。 (6)頻率標(biāo)志分辨率 a100101 MHz晶振脈沖標(biāo)志疊加高度依1:1關(guān)系遞增，標(biāo) 志最大顯示幅度不小于1格且幅度連續(xù)可調(diào)，頻標(biāo)寬度可調(diào)。 b可動(dòng)標(biāo)志最大顯示幅度不小于2格且幅度連續(xù)可調(diào)。

6、(7)掃頻線性誤差 儀器屏幕上顯示任何相臨100 MHz范圍間隔比不大于1:。 3輸出電平特性 (1) 穩(wěn)幅輸出電平 輸出電平為120dBuV±1dB（輸出阻抗50）。 輸出電平為116dBuV±1dB（輸出阻抗75） (2) 穩(wěn)幅輸出電平平坦度 全頻段內(nèi)系統(tǒng)平坦度優(yōu)于±0.35dB。 (3) 穩(wěn)幅輸出電平平坦度補(bǔ)償 全頻段內(nèi)不小于1dB，參考點(diǎn)頻率為500 MHz。 (4) 輸出衰減 10dB×7（步進(jìn)式），誤差優(yōu)于±2%A±0.5，A為衰減值。 1dB×10（步進(jìn)式），誤差優(yōu)于±0.5dB。×10（步

7、進(jìn)式）。 (5) 射頻信號(hào)輸出關(guān)斷比 不小于80dB。 4相對(duì)諧波含量 在520 MHz范圍內(nèi)，諧波含量低于-20dB。 在201000 MHz范圍內(nèi)，諧波含量低于-30dB。5顯示特性 (1) 通道顯示工作方式 對(duì)數(shù)顯示分：A通道、B通道顯示和AB通道同時(shí)顯示三種工作 方式。 (2) 對(duì)數(shù)顯示動(dòng)態(tài)范圍 不小于50 dB，分每格顯示0.5、1、2、5dBdiv四檔。 (3) 對(duì)數(shù)顯示誤差 常溫下每10dB變化偏離對(duì)數(shù)線性低于±1.5dB。 (4) 電平參考線 兩根電平參考線垂直方向在全屏幕內(nèi)可任意調(diào)節(jié)。 (5) 水平掃描線位移 將水平掃描線幅度調(diào)至屏幕顯示14格，左右位移不小于3格。

8、 (6) 水平掃描線幅度 最小不大于顯示屏幕5格，最大略大于滿顯示屏幕。 6其他 (1) 供電電源 交流220±10%伏，50Hz±5% 。 (2) 視在功率 不大于80VA。 (3) 儀器工作時(shí)間 連續(xù)工作時(shí)間不小于8h。 (4) 絕緣電阻 儀器電源進(jìn)線與外殼、可觸及導(dǎo)電件與地之間的絕緣電阻在額定使 用范圍內(nèi)應(yīng)大于2M。 (5) 泄漏電流 儀器電源進(jìn)線與外殼、可觸及導(dǎo)電件與地之間的泄漏電流不大于 5mA。 (6) 抗電強(qiáng)度 儀器電源進(jìn)線與外殼、可觸及導(dǎo)電件與地之間應(yīng)能承受有效值為 1500V的正弦交流電的加壓試驗(yàn)1分鐘無飛弧或擊穿。 (7) 儀器外型尺寸 W×H

9、×D(mm) 450×230×425 (8) 整機(jī)重量 約15kg。四儀器方框圖及工作原理簡(jiǎn)述(見圖4-1） 在掃描電壓發(fā)生器中產(chǎn)生與外電網(wǎng)同頻的限幅鋸齒波及同步方波。限幅鋸齒波保證了掃描的線性。產(chǎn)生的鋸齒波一路送X偏轉(zhuǎn)放大器供顯示系統(tǒng)水平掃描使用，另一路及方波送掃描控制器?？刂破髦饕M(jìn)行信號(hào)變換、掃頻方式選擇、頻標(biāo)方式選擇，以此來實(shí)現(xiàn)掃頻振蕩的掃寬控制、頻標(biāo)組合、平坦度補(bǔ)償?shù)纫幌盗泄δ?。線性變換器接受從控制器來的010V鋸齒波電壓通過二極管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行變換產(chǎn)生一非線性電壓送給掃頻振蕩器來抵消由變?nèi)荻O管產(chǎn)生的頻率變化非線性。在掃頻振蕩器里，一個(gè)固頻振蕩源和一個(gè)掃頻振

10、蕩源輸出的正弦波信號(hào)經(jīng)混頻產(chǎn)生51000 MHz的差頻信號(hào)并加以放大，然后送給寬帶放大器放大，經(jīng)衰減器輸出至面板。另一路送給頻標(biāo)發(fā)生器，同時(shí)在寬帶放大器輸出端檢出電平給AGC電路以實(shí)現(xiàn)輸出一個(gè)平坦的穩(wěn)幅掃頻信號(hào)。在頻標(biāo)發(fā)生器中由1000 MHz晶體振蕩、分頻信號(hào)與放大器饋入的掃頻信號(hào)混頻得到拍頻菱形標(biāo)志，再經(jīng)限幅放大、疊加等步驟變換成脈沖標(biāo)志輸出。另外，從被測(cè)件（DUT）來的檢波信號(hào)輸入到對(duì)數(shù)放大器，再由Y偏轉(zhuǎn)放大器放大后送顯示器顯示結(jié)果。對(duì)數(shù)放大器有A和B兩個(gè)通道。通過輸入通道選擇開關(guān)可任取一個(gè)或二個(gè)通道同時(shí)使用。對(duì)數(shù)放大器的輸入顯示分每格、1、2、5dBdiv 四檔，從而提供了較大的顯示范

11、圍。 整機(jī)的穩(wěn)壓工作電壓為±18V、±15V、+24V、+5V及整流±12V和10kV。五儀器面板各組成部分的名稱、用途及操作說明（見圖51、52） 1電源開關(guān) 2 屏幕 顯示的頻率，左低右高。 3 掃頻寬度 在窄掃頻工作方式時(shí)對(duì)顯示頻率范圍進(jìn)行調(diào)整。 4 中心頻率旋鈕 全掃頻時(shí)指示可動(dòng)標(biāo)志，窄掃時(shí)指示顯示的中心頻率。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)頻率增 加。 5 LCD指示 3位半數(shù)字指示中心頻率或可動(dòng)標(biāo)志頻率。 6 中心頻率微調(diào) 對(duì)顯示頻率進(jìn)行微量修正。 7 頻標(biāo)工作方式 分外標(biāo)志、100MHz、10MHz、1MHz等四種。 8 掃描工作方式 分全掃、窄掃、窄掃、點(diǎn)頻(CW)等四

12、擋。 9 標(biāo)志幅度 調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)幅度增大。+10KV電源 RF輸出 外頻標(biāo)入70dB衰減器 Y X X 寬帶發(fā)生器 AGC控制器及10dB衰減器及10dBshuai 頻標(biāo)發(fā)生器 Y偏轉(zhuǎn)放大器 X偏轉(zhuǎn)放大器 圖4-1 TD1252 整機(jī)方框圖 掃頻振蕩器 電子開關(guān) 掃頻控制器 掃頻 線性變換器 對(duì)數(shù)放大器 對(duì)數(shù)放大器 掃描電壓放大器 穩(wěn)壓電源±18V, ±15V,+24V 50Hz檢波輸入 A B B 32 30 31 圖4-1 儀器背面圖 10 標(biāo)志寬度 窄掃工作方式時(shí)，調(diào)節(jié)頻標(biāo)寬度。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)漸寬。 11 通道顯示工作方式選擇開關(guān) A為左通道，B為右通道，AB

13、為雙通道。 12、19 對(duì)數(shù)顯示靈敏度選擇開關(guān) 分每格顯示、1、2、5dBdiv四檔。 13、18 顯示輸入口 14、17 位移旋鈕 調(diào)節(jié)被測(cè)曲線垂直方向的位置。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向上位移。 15、16 水平參考線（又稱參考電平線）旋鈕 確定參考線在垂直方向上的位置。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向上位移。 20 水平位移 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)右移。 21 對(duì)數(shù)直流平衡調(diào)節(jié)電位器 22 亮度旋鈕 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)增亮。 23 水平擴(kuò)展 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)加寬。 24 1dB×10步進(jìn)衰減器 從0到10dB為10檔，調(diào)節(jié)輸出電平大小。 241 衰減量LED顯示窗口 25 10dB×7步進(jìn)衰減器 從0到70dB為7檔，調(diào)節(jié)輸出電

14、平大小。 251 衰減器控制按鍵 分10dB×7步進(jìn)、1dB××10步進(jìn)三檔。 26 射頻關(guān)斷指示燈 關(guān)斷時(shí)，亮。 27 外補(bǔ)償 對(duì)輸出電平的斜率進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，方便使用。 28 射頻關(guān)斷按鈕 壓入時(shí)斷。 29 掃頻輸出 輸出RF掃頻信號(hào)，阻抗50或75。（75輸出口帶隔直流保護(hù)裝置， DC最大50V）。 30 交流220V電源插座 31 熔斷器（2A） 32 外頻標(biāo)輸入口六儀器使用及存放須知1使用時(shí)注意儀器正常工作電壓是AC220V±10% 。2由于儀器工作頻率高，必須保證可靠接地。3儀器面板上的按鍵和旋鈕使用時(shí)著力應(yīng)適當(dāng)、均勻，不可過猛過快。每排按鍵切

15、切不可同時(shí)掀入，以免損壞。4 儀器的輸入輸出端口要保持清潔。與外接口相連時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)接牢，以免損壞。5 檢波器靈敏度高，嚴(yán)禁大于128dBuV的高頻電壓及3V直流電壓通過，以免損壞。6 為保證儀器能長(zhǎng)期正常工作，儀器應(yīng)放在清潔、干燥和通風(fēng)的室內(nèi)，距地面有一定高度。7 本儀器一定要避免在高溫、高濕、振動(dòng)和有沖擊的環(huán)境下使用和儲(chǔ)存。也應(yīng)避免在強(qiáng)磁場(chǎng)中使用，以免影響儀器的正常工作。儀器周圍不可堆放物品，以保證通風(fēng)良好。儀器使用的環(huán)境溫度應(yīng)低于32。 七儀器的應(yīng)用測(cè)量 在操作本儀器前，應(yīng)仔細(xì)閱讀本說明書前述各章和熟悉有關(guān)的掃描測(cè)量技術(shù)。 儀器的檢查程序簡(jiǎn)述如下：先插上電源線，按下電源開關(guān)1接通電

16、源。這時(shí)可將衰減器24、25對(duì)零，掃頻方式按鍵8選用全掃檔，頻標(biāo)方式按鍵7選用100MHz檔，檢波器接掃頻輸出口29，再用連接電纜將檢出的信號(hào)送到顯示輸入口13或18，這時(shí)調(diào)節(jié)Y位移旋鈕14、17和參考線旋鈕15、16，輸入通道選擇開關(guān)11置AB檔，在顯示屏上看到一個(gè)檢波后的方框（見圖71）。旋轉(zhuǎn)中心頻率旋鈕4可見一動(dòng)標(biāo)在51000 MHz范圍內(nèi)游動(dòng)。這樣說明儀器基本功能正常。如圖形不在顯示屏正中，請(qǐng)調(diào)節(jié)面板上水平擴(kuò)展23、水平位移20。 可動(dòng)標(biāo)志 100MHz標(biāo)志 100MHz 零頻 參考線 屏幕 圖7-1 顯示屏上全掃頻曲線 接著進(jìn)行頻率范圍檢查：直讀屏上的標(biāo)志應(yīng)有100MHz頻標(biāo)10根并

17、看到零頻。 平坦度檢查：先找出檢波后顯示的包絡(luò)線的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間垂直間隔的大小，再看包絡(luò)線上任一點(diǎn)衰減1dB后的間隔，二者之差應(yīng)不超過±0.35 dB（允許使用斜率補(bǔ)償電位器進(jìn)行修正）。 輸出功率檢查：在掃頻輸出口29接入超高頻毫伏表，輸出衰減置于0dB，掃頻方式置點(diǎn)頻（CW），旋轉(zhuǎn)中心頻率旋鈕，LCD指示在500MHz，輸出電壓應(yīng)滿足116dBuV±1dB。 在儀器協(xié)助工作時(shí)，不忘以下幾點(diǎn)是非常重要的：應(yīng)注意輸入、輸出端口的阻抗匹配和牢靠接地；同時(shí)對(duì)RF輸出功率覆蓋范圍和標(biāo)志組合的選擇也要適宜；儀器面板左下角補(bǔ)償是為了保證被測(cè)裝置精確測(cè)量而設(shè)置的，它可以補(bǔ)償由連接電纜

18、過長(zhǎng)等原因造成的顯示傾斜。 典型測(cè)試范例： 應(yīng)用一 無源濾波器傳輸特性的測(cè)試（見圖72）。 首先將檢波器接RF輸出口29，檢波器輸出口通過連接電纜接顯示輸入接口13或18，對(duì)數(shù)顯示靈敏度選擇開關(guān)12或19選用5dBdiv檔，通過Y位移旋鈕把檢波曲線定在屏幕的上部適當(dāng)位置，旋轉(zhuǎn)參考電平線旋鈕15或16將電平線與曲線重合。接著，將濾波器接入RF輸出口和檢波器之間，同時(shí)選擇適當(dāng)?shù)念l率和帶寬。這時(shí)，直讀頻標(biāo)可以確定濾波器的帶寬，通帶內(nèi)曲線與上方參考電平線的衰減量即為插入損耗。將另一參考電平線對(duì)齊帶內(nèi)曲線最低點(diǎn)，用衰減器可以確定帶內(nèi)波動(dòng)情況。若將參考電平線對(duì)齊帶外某一頻率點(diǎn)，不同步進(jìn)的衰減器共用可以確定

19、帶外衰減dB值。 其他無源網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方法類似。應(yīng)用二 有源放大器、中高頻電路的測(cè)量（見圖72）。 RF A B B 被測(cè)裝置 檢波器 圖 72 對(duì)有源網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量必須注意信號(hào)饋送時(shí)的隔直流問題和RF輸出的大小應(yīng)保證被測(cè)網(wǎng)絡(luò)不失真，不飽和。同時(shí)通過檢波器的信號(hào)不可大于128dBuV，以免損壞檢波器。對(duì)于被測(cè)電路自激振蕩問題（分回路本振固有寄生振蕩，外信號(hào)注入寄生振蕩）也不忽略。它們 會(huì)顯著的改變幅頻曲線的形狀，使曲線有大小起伏或出現(xiàn)突變點(diǎn)和壓縮點(diǎn)。這些現(xiàn)象在調(diào)試過程中應(yīng)予以徹底消除。有源放大器一般測(cè)量指標(biāo)有：增益值、帶寬與帶內(nèi)波動(dòng)、帶外損耗、中心頻率等頻幅參數(shù)。 1 3dB帶寬的確定：在不限幅的情況

20、下，設(shè)置被測(cè)裝置所顯示的包絡(luò)圖形Y軸最大幅度為零dB。用儀器的衰減器衰減3dB后，圖形位置改變，用頻標(biāo)即可確定3dB帶寬。 2帶內(nèi)波動(dòng)、帶外衰減和增益值的確定：波動(dòng)和衰減可用不同步進(jìn)衰減器協(xié)調(diào)動(dòng)作求得。曲線高位置和低位置之差即是。同理也可求得增益值：將掃描輸出經(jīng)檢波器后的顯示圖形位置與加放大器后的位置相比較，其dB值之差即是。注意：在插入被測(cè)放大器前應(yīng)適當(dāng)衰減，以免損壞檢波器。最好衰減量等于預(yù)定放大量。在批量生產(chǎn)中可考慮用標(biāo)準(zhǔn)件范例來比較增益大小。 3中心頻率和頻率范圍由頻標(biāo)直接讀出。 應(yīng)用三 電壓駐波比和頻率響應(yīng)同時(shí)測(cè)量（圖73）。 電壓駐波比測(cè)量采用衰減器法。衰減器置所需位置，按圖73接入

21、被測(cè)器件，電橋輸出的反射曲線置屏幕上適當(dāng)位置，將一參考電平線與其重合。這時(shí)，將被測(cè)器件連同電纜從A點(diǎn)斷開后看到的全反射曲線與參考電平線之間的變化量可通過改變衰減器的衰減量而求得。這個(gè)變化量即是回波損耗，可按附錄A得到駐波系數(shù)。頻率響應(yīng)測(cè)試法同應(yīng)用一、應(yīng)用二所述，輸出電平換算見附錄B。 RF A B B 被測(cè)裝置 A電橋 負(fù)載檢波器 圖73 應(yīng)用四諧振回路測(cè)量。 應(yīng)盡量做到外電路與諧振回路松連接。為此應(yīng)在信號(hào)饋點(diǎn)并接75匹配電阻，然后用一小電容將信號(hào)饋到被測(cè)回路里。有必要的話，應(yīng)在信號(hào)饋送點(diǎn)處加適當(dāng)?shù)碾娍狗至吭贡粶y(cè)回路的輸入端盡可能形成波狀態(tài)，以減小反射影響。信號(hào)的定性檢測(cè)用高電阻探頭比較

22、方便。在探頭輸入點(diǎn)可串接一小電容，以減小測(cè)試回路可能產(chǎn)生的失諧等問提。 RF A B B 天線檢波器 三通連接器 起伏最小處 圖74應(yīng)用五 天線的測(cè)試（見圖74）。顯示的回路曲線起伏變化最小處，即為天線發(fā)射或接收的頻率最佳點(diǎn)。帶寬用頻標(biāo)來確定。注意天線和檢波器均應(yīng)緊接掃頻輸出端，不要加連接電纜，以免產(chǎn)生誤差。八附錄和附圖 附錄A 回波損耗與駐波系數(shù)換算表回波損耗（dB）駐波系數(shù)回波損耗（dB）駐波系數(shù) 00 110 1785 10 1740120 1671 20 8723130 1577 30 5847140 1493 40 4420150 1423 50 3569160 1377 55 3263170 1329 60 3010180 1288 65 2796190 1253 70 2615200 1222 75 24