實(shí)現(xiàn)和測(cè)試開關(guān)硬件的途徑
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系統(tǒng)中使用的連接器和電纜的類型取決于使用的開關(guān)卡類型和被切換的信號(hào)。一般而言，開關(guān)卡有4種連接類型：螺栓端子、連接頭、同軸連接器和同軸三柱器。
對(duì)于螺栓端子連接，使用獨(dú)立的絕緣線。要求確保導(dǎo)線足夠長(zhǎng)，能夠方便地從主機(jī)中拆下開關(guān)卡。扁平電纜的排線非常整潔，并且所使用的連接頭都是隨時(shí)可用的，所以非常方便。然而，扁平電纜中的導(dǎo)線不是獨(dú)立屏蔽的，因此導(dǎo)線之間可能會(huì)存在過多地雜散耦合，從而干擾測(cè)量。如果發(fā)生這種情況，則有必要使用獨(dú)立屏蔽的導(dǎo)線。
如果信號(hào)頻率低于幾百kHz，則使用雙絞線就已足夠。22～26規(guī)格的細(xì)導(dǎo)線被彼此合絞在一起，將干擾降至最低。采用雙絞線的電纜有屏蔽的，也有非屏蔽的。多股線比實(shí)心線更常見，并且更靈活，但是實(shí)心線的衰減更小。
如果采用接線頭電纜，在夾具上則可以安裝匹配插座。這就需要在電纜的兩端都有接線頭。然而，若將接線頭電纜分為兩部分，然后將獨(dú)立的導(dǎo)線硬連接至夾具，則更加經(jīng)濟(jì)。
采用同軸或同軸三芯電纜的系統(tǒng)也是相同的情況。最簡(jiǎn)單的方法是使用兩端均有連接器的電纜。在測(cè)試夾具上為每個(gè)信號(hào)安裝一個(gè)插座，用電纜將其連接到開關(guān)卡。同樣，若將電纜分為兩部分，然后將被截?cái)嗟囊欢擞谰眯缘剡B接到測(cè)試夾具，則更經(jīng)濟(jì)。Keithley的《低電平測(cè)量手冊(cè)》提供了關(guān)于使用同軸電纜和同軸三芯電纜的更多信息，包括低噪聲電纜，以及電纜和連接器成套件。
為了將開關(guān)卡的輸出連接在一起，特定開關(guān)卡的輸出都會(huì)被連接到掃描儀主機(jī)的背板。這樣就可以將主機(jī)內(nèi)某個(gè)開關(guān)卡的輸出連接到其它開關(guān)卡。對(duì)于兼容Keithley 7001和7002型主機(jī)的開關(guān)卡，利用卡上的跳線可連接或斷開背板連接。如果某個(gè)開關(guān)卡必須與其它卡進(jìn)行隔離，則必須拆下該卡上的背板跳線。2700和2750型的開關(guān)模塊提供了隔離繼電器，使其輸出可以連接或斷開背板連接。707A和708A型的有些矩陣卡可以通過卡上的跳線連接至背板，而其它針對(duì)小電流切換進(jìn)行優(yōu)化的開關(guān)卡則通過外部低噪聲跳線進(jìn)行連接。
在有些應(yīng)用中，并不希望將開關(guān)卡的輸出連接到背板，因此在加電之前必須檢查每個(gè)卡的接線圖，確保沒有默認(rèn)連接背板。當(dāng)某個(gè)卡的輸出必須與背板隔離時(shí)，請(qǐng)直接連接卡的輸出。
RF/微波連接器和電纜
在RF和微波開關(guān)系統(tǒng)中，有很多不同類型的連接器和電纜均可使用。信號(hào)頻率、系統(tǒng)阻抗、功率額定值和測(cè)試夾具/管理器兼容性等，都是選擇電纜和連接器時(shí)應(yīng)該考慮的因素。例如，典型的SMA連接器在100 MHz時(shí)能夠處理500W的信號(hào)，但是在26.5 GHz時(shí)能夠處理的功率則很小。
BNC連接器常被用于50Ω和75Ω的系統(tǒng)中，在低于微波頻率的頻率下，用戶往往在其外圍設(shè)備和/或DUT中使用各種各樣的連接器。在這些情況下，則可使用同軸電纜適配器，提供合適的性能和阻抗匹配。連接器大?。ㄖ睆剑?yīng)該盡量匹配電纜外徑，將反射降至最低。
表 6 1中列出了常見的RF/微波連接器。根據(jù)制造廠商和等級(jí)的不同，連接器的頻率限值也不相同（通用級(jí)別限制了連接和低重復(fù)性，或者儀器級(jí)別限制重復(fù)連接和高重復(fù)性）。
表 6 1，常用的RF/微波連接器
連接器名稱3.5mm和2.92mm指連接器外導(dǎo)體的內(nèi)徑。這些小型連接器采用空氣作為電介質(zhì)材料，因?yàn)榭諝鉀]有像SMA連接器中的Teflon的厚度那么容易發(fā)生變化。這樣就能夠以更好的電氣性能實(shí)現(xiàn)更多次的重復(fù)連接。當(dāng)然，由于制造公差緊的原因，連接器成本隨頻率限值的增大而增大。
若使用機(jī)電式開關(guān)，則有必要利用RF同軸電纜來路由通過測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)通路，將損耗降至最低。同軸電纜應(yīng)該具有低插入損耗、低VSWR和適當(dāng)?shù)腞F屏蔽，并在電纜成套件的端點(diǎn)安裝相應(yīng)的連接器。插入損耗可能是使用同軸電纜是最為重要的參數(shù)，并且由于該參數(shù)指標(biāo)隨長(zhǎng)度呈正比增長(zhǎng)，所以最好采用滿足應(yīng)用的最短長(zhǎng)度的電纜。表 6 2中列出了一個(gè)10英寸SMA電纜在各種頻率下的VSWR和插入損耗。
評(píng)論