. J5 q$ B+ I* v, V4 r1 P8 E' u& t / o+ W) w8 L6 i9 R图3为相位完全匹配的差动信号，图4为一对高频缆线中的一条缆线出现相位差，图5则显示完全匹配与相位不匹配信号的差异，这样的差异可能会造成高速数字信号在传输信号时造成信号误判，或是眼图的眼开、眼高不符合规范。 & I1 H& P6 }% K; ~3 W; `" c ~/ N / u4 V. ]2 t8 u/ D3 X会造成相位不匹配的差异，一般是因为高频缆线中的绝缘体介质所造成，较小介电系数的介质，会有较小的传输延迟，也就会有较小的相位误差。# q! ]' |, ?! B
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然而在实际应用上，电气长度虽然与实际长度有关，但相同实际长度下的各电缆之间的电气长度仍存在误差值。因此在制造电缆组件时，必须先大量地制造出多条的电缆。接着，在挑选的过程中，重复地自该些电缆中挑出两条电缆予以测试，并根据测试的结果挑选出电气长度误差值于定值范围内的两条电缆来做为电缆组件。此种做法随着所要求之电缆长度的增加，而会需要制造更多的电缆来挑选，因此制造成本更为昂贵。! N5 f1 f( x B
* j0 y0 R( n5 G: ~% L/ q相位匹配测试方法 ( o1 L( j1 p& d2 r7 |) ?; r 5 C7 R( M4 o/ r ]5 V
测试相位匹配的方法可以用向量网络分析仪(VNA)或是时域反射仪(TDR)。 7 v% V! O- D: G, c& k+ a7 U : v1 @: U: B+ L
向量网络分析仪测试方法，可以量测S21参数，设定群延迟格式，并使用统计计算功能，便可得到平均的延迟时间。图4显示利用向量网络分析仪的测试结果。7 F( [/ P9 @( v5 C4 w$ b
# A, V3 E: _+ g( o! A) ?' \时域反射仪的方法，以测试TDT 的设定方式，测试每条缆线的50%上升时间的方法，决定每条缆线的延迟时间。图5显示时域反射仪的测试结果。 ' U! [5 O0 B, k. L1 Q0 a, E- i% p7 D
两条缆线的平均延迟时间必须小于规格设定的时间差，一般高速数字应用的规范是1ps~2ps。使用以上两种方法得到的结果可能不会一样，但是只要一对缆线的两条线都是使用同一种方法，比较出其相对的相位差异即可。 9 v: P& |3 h4 R3 X+ k9 A9 g, \) D8 V' r8 V8 E3 B6 s . S" B5 E. f$ j% c+ d# h7 E% K- ]( Z
( U+ Y% o/ c2 w5 L 相位稳定6 r/ U8 y' n7 h m
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8 ~1 c$ {8 r4 j9 U 4 a/ g' n7 N* z Y+ e4 z 2 O. r" }: b( o! U# E 高频缆线如果是使用于测试系统中，如果移动缆线，可能会造成信号的扰动，那么缆线在不同频率下的驻波比稳定、振幅稳定以及相位稳定会是非常重要的考虑。相位稳定是首要因素，相位不稳定的缆线，会造成量测上的误差，可能造成产品不符规格，例如组件特性的模型失真、或是无线通信系统中的EVM过大。 ( r. c+ L$ P- F! G* ^" _相位稳定测试% l4 `5 |' ] u
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相位稳定测试方法是改变缆线的摆放方式来测试其相位变化，相位变化越小表示其相位越稳定。以向量网络分析仪测试其S21参数，格式设定为相位，首先将缆线以正常方式测试图8a，记录此时的相位为Memory，启用数学运算模式，设定为 Data/Memory，得到一个相位差如图6b，然后改变缆线摆放的方式，将缆线围绕一4吋(或是 10cm)的圆如图9a，此时相位因为缆线的形状被弯曲，而造成相位的变化，如图9b，这就是这个缆线的相位稳定度。这个相位差，越小表示该缆线的相位越稳定，不会受到缆线的位移而产生相位差，进而影响信号的量测。要注意的是，有些缆线在围绕10cm 的圆周之后，将其形状回复为原始形状如图8a，其相位仍无法回复原始状况，需等待一段时间之后才能回复。图10显示缆线在回复原来的形状后，相位立即修正回来。图11则显示缆线回复原来的形状后，相位无法立即修正回来。 9 Y2 s$ B8 x3 B( }" z' o结语/ k* G# ?" X4 l, E# W" M: `
5 Q" g5 N/ F: U$ e7 `1 `! a( f高频缆线的选择，会攸关我们测试的成败，考虑成本与性能的取舍之间，不同的测试参数会有优先考虑的因素，如高速数字应用为相位匹配、高频测试为相位稳定、一般频谱信号测试为驻波比、长距离测试为衰减量、无线通信测试为隔离度，这五大因素的综合，将决定一条高频缆线的优劣。 + r D+ y' `% D+ h F ' A# k2 ?3 w- d1 W& ~ 更多精彩请加入“中国射频微波微信第一群”， 先加徐老师微信号：15989459034，注明公司，射频领域及方向，通过验证后加入。（注：本群属纯技术研讨群，销售代理等非射频技术人员勿加）！?7 {9 G$ ]; l: a: s T! S
1. 本群2000人，成员涵盖了所有射频方向企业，高校，研究所。其中教授，总监，总经理，主任专家，海归，千人计划，长江学者，首席科学家，博士等400+人。 3 ?& A r# s$ M3 _+ k# L3 Z2. 本微信群由“兴森科技-安捷伦射频高速实验室”射频负责人，《ADS2008/2011射频电路设计与仿真实例》《HFSS射频仿真设计实例大全》电子工业出版社，主编徐兴福建立。
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