专利名称：电缆组件射频泄漏的测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种对电缆组件射频泄漏的测试技术，特别是涉及一种电缆组件射频泄漏的测试装置及测试方法。
背景技术：
和连接器一样，用户对电缆组件也提出了射频泄漏(屏蔽效率)的要求。由于电缆组件结构的复杂性，既有各种不同的型号连接器，又有不同型号的电缆，而且有不同长度的电缆组件。所以，对电缆组件进行射频泄漏测试，其难度是比较大的。电缆组件实际上是一段同轴传输线，所以，它的射频泄漏(屏蔽效率)的定义是等同传输线的定义。所谓电缆组件的射频泄漏(屏蔽效率)就是其外导体保护传输线免受外界电磁场干扰的能力，反之，也是防止传输线上的电磁场干扰外界的能力。射频泄漏信号越大，防干扰的能力越差。电缆组件发生泄漏的部位可能是射频电缆、连接器、射频电缆和连接器的装接部位。泄漏的原因电缆的构造及其质量、电缆同连接器装接部位的装接质量、连接器外壳材料及连接器啮合部位螺纹质量、连接器啮合部位插接质量等。其泄漏的机理比较复杂。电缆组件的射频信号的漏源可能是比较多的，就是要测量出电缆组件射频泄漏信号的总功率和在电缆组件中传输的信号功率的比值，用dB表示。如果测得一产品的A值为-50dB，而另一产品的A值为-60dB。则-60dB泄漏产品的泄漏信号小，质量优良。
国际电工委员会(IEC)1988年发布了idt IEC966-11988“射频同轴电缆组件总规范”标准。我国1999年等同采用了该标准，即GB/T17738.1-1999国家标准。在该标准中讲到了屏蔽效率(射频泄漏)的表示及测试方法。在该标准的附录D中对屏蔽效率(射频泄漏)的测试方法进行了较为详细的阐述。但国家标准中介绍的方法不能准确的按其标准中表述的定义进行测试，我们对此测量方法采用的试验电路进行分析，图1是导线注入法试验电路。图中PO为试验信号，试验信号从导线A注入，流入Z1，它的辐射信号有一部分会泄漏入被测件Ztca中，最后会被右端的Zzw接收检测。
从图2的a-a断面剖析，可以看出测量过程中电磁波的辐射情况。如图2虚线所示，当测试信号电流从上边的导线注入后，电磁波就如图中所示的虚线如光线一样辐射。下边为被测电缆组件Ztca，电缆组件上的泄漏部位(简称漏源)和导线相邻一面的漏源可以被检测到，而背对导线一边(下面)的漏源就检测不到。导线辐射的信号只有B角范围内得到了利用，而大部分没有被测试到。由于导线的辐射电磁波利用率低和对被测件复盖的不均匀性是这种测试方法的致命缺陷，使得这种方法就不能很好的按GB/T17738.1-1999国家标准中对射频泄漏表述的定义进行测试。
从GB/T17738.1-1999国家标准资料中可知，测试的信号频率比较低，采用这种测量方法测试的频率只能到100MHz，这与用户的要求相差甚远。在过去的连接器标准中对连接器射频泄漏的测试频率为1000MHz、2000MHz、3000MHz。采用GB/T17738.1-1999国家标准用的这种方法的测试频率距连接器标准的要求还有很大差距，所以说GB/T17738.1-1999国家标准用的这种方法是没有实际意义的。
标准中推荐的方法过于理论化在GB/T17738.1-1999国家标准中推荐的这种方法中没有指明采用仪器设备的名称型号，没有指明测试结构的具体尺寸，没有举出一个确切的例证，使得企业很难贯彻执行。
从GB/T17738.1-1999国家标准中介绍的资料看，该测试方法实施时必须在屏蔽室进行，但在标准中对屏蔽室的具体结构及其电气要求又没有说明。所以，GB/T17738.1-1999国家标准中推荐的这种方法在实际中很难实施。
发明内容
本发明的目的是为解决背景技术中存在的不足，而提供一种结构简单、性能可靠、测试成本低的电缆组件射频泄漏的测试装置。
本发明的另一目的是提供一种利用上述测试装置对电缆组件射频泄漏的测试方法，该办法应具有容易操作、数据准确、能够反映出真实的射频泄漏值。
为了实现以上目的，本发明提出了新的技术解决方案这种电缆组件射频泄漏的测试装置在于步进衰减器与微波接收机之间串接一个射频泄漏信号收集器，这个收集器具有一个外壳，其两端分别由端盖和前盖封闭，在前盖内连接有匹配负载，端盖内固定有吸收负载和电阻。
所说的吸收负载为一个具有内锥面的环状体，在内锥面上间隔均匀分布有电阻，电阻的两端均与端盖焊接或粘接。
端盖内设有电缆屏蔽内导体，这个电缆屏蔽内导体的一端伸出端盖，另一端伸出吸收负载的端面。
端盖上具有一个豁槽，这个豁槽内嵌有一个与端盖结构一致的压块。
电缆组件射频泄漏的测试方法包括如下步骤a、系统组合微波信号源与步进衰减器连接后再直接与微波接收机中的平衡混频器的信号输入端口用射频电缆连接，将另一标准信号发生器与微波接收机中的简称混频器的本振输入端口用射频电缆连接；b、通电预热，打开微波信号源和微波接收器电源开关，打开标准信号发生器高压开关，使整个系统预热稳定后进行数值选定，记录步进衰减器和微波接收机的dB值以及指针读数；c、接入电缆组件将内装电缆组件的射频泄漏收集器通过射频电缆串联在步进衰减器与微波接收机之间，并重新改变步进衰减器和微波接收机的dB值；d、测试计算，重新改变步进衰减器和微波接收机的dB值，根据它们的变化量及dB值变化的方向，计算得出分贝值，减去3dB后即为下式A＝101gL/C(dB)所表示的射频泄漏值。
步骤b中，所说的数值选定为标准信号发生器选在毫瓦档，频率选在1.5-4GH2档；微波信号源选定在要检测的频率2-3GHz中的任一点。
在步骤d中，使微波接收机的指针仍指在方法b中调好的位置。
本申请人新开发的射频泄漏(屏蔽效率)测试方法与GB/T17738.1-1999国家标准中推荐的测试方法是根本不同的。新开发的射频泄漏信号收集装置是建立在微波技术同轴传输线理论基础上的，根本就不存在对微波信号的泄漏源测试的不均匀性的问题，也不存在测试信号向空间辐射的问题。由于其设计理念的先进性，GB/T17738.1-1999国家标准中推荐的测试方法的其他缺陷也不存在。采用新的测试装置及测试方法，测试频率范围为2600MHz-2700MHz，远远高于GB/T17738.1-1999国家标准中推荐的测试方法的测试频率，该方法是可以满足用户的要求的。
采用该装置和方法可使背景技术中所述的缺陷也自然得到解决，由于射频泄漏信号收集装置结构设计的合理性及采用屏蔽性能好的连线，新方法的实施对环境没有要求，可以不在屏蔽室进行而得到准确的测量结果。GB/T17738.1-1999国家标准中射频泄漏(屏蔽效率)测试方法的所有缺陷在新方法中均得到解决。
本测试方法及射频泄漏信号收集装置既适用于电缆组件的射频泄漏测试，同时也适用于对单独射频同轴连接器射频泄漏的测试。
图1国家标准中公布的射频泄漏测试原理图。
图2图1的a-a剖视图。
图3本发明的整体结构示意图(未装被电缆组件时)。
图4图3的A向视图。
图5电缆组件射频泄漏测试方法电路方框图。
图6对较长电缆组件射频泄漏测试的原理图。
图7用矢量网络分析仪测试的电路图。
具体实施例方式
如图3、图4所示，本发明所述的测试装置主要体现于串联在步进衰减器与微波接收机之间的一个射频泄漏信号收集器2，这个收集器2具有一个筒状外壳7，外壳7的两端分别由端盖12和前盖6封闭，在前盖6内连接有电压驻波比小于1.05的匹配负载14，这个匹配负载14伸入到外壳7内；端盖12内安装一个具有内锥面的环状吸收负载11，并且在吸收负载11的内锥面上间隔布置有6个电阻10，每个电阻10的两端均焊接或粘接在端盖12上。前盖6上固定有用于信号输出的测试端口1。所说的外壳7可以为一节，也可以为多节用螺纹连接以满足被测电缆组件的不同长度。在外壳7内间隔设置2-8个可以托住电缆组件的支撑绝缘子5。所说的端盖12是与外壳7通过螺纹旋接的，在端盖12上向其半径方向设有一豁槽，以便使电缆组件被方便地放入外壳7内，放入后再将一块与端盖12截面结构相同的压块8嵌入豁槽，并用紧固圈9紧固在端盖12的伸出体上。
所说的吸收负载11材料为有机玻璃，所有电阻10的阻值为0.25-300Ω。
图5示出了电缆组件射频泄漏的测试电路方框图。由一个XX-24微波信号源与一个0-100dB的步进衰减器电路连接，再在步进衰减器与RS-12E型微波接收机之间串联本发明所说的射频泄漏信号收集器2，一个XB7型标准信号发生器又与微波接收机电路连接。其中，步进衰减器和微波接收机的平衡混频器的信号输入端口用射频电缆连接，标准信号发生器在这里作为微波接收机的本机振荡器使用。
具体测试方法的步骤为1、打开微波信号源和微波接收机的电源开关，使系统预热8-12分钟后打开标准信号发生器的高压开关，即有射频信号送入微波接收机的平衡混频器中。
2、进行系统调试，将标准信号发生器放在毫瓦档，频率放在1.5-4GHz档；微波信号源设定在要检测的频率2-3GHz范围内的任一点；改变标准信号发生器的频率使微波接收机的指针指示最大；改变步进衰减器和微波接收机的放大器的“dB”值，使微波接收机的指针指在任一位置，这时记录下步进衰减器和微波接收机的放大器的“dB”值以及微波接收机指示的读数。
3、将被测电缆组件安装在射频泄漏信号收集器2中，然后将收集器2连接于调试好的步进衰减器与微波接收机之间。
4、电路中接入收集器2后微波接收机的指针即会发生变化，此时，重新改变步进衰减器和微波接收机的“dB”值，使微波接收机的指针仍指在步骤2调好的位置上。然后根据它们的变化量及“dB”值变化的方向，计算得出的分贝值，扣除3dB，即为通过下式所表示的射频泄漏值A＝10LgL/C(dB)式中A-射频泄漏值；L-被测电缆组件的射频泄漏总功率；C-在电缆组件中传输的信号功率。
若电缆组件较长，不能完全装入收集器中时，可以按图6所示先装入一半后按上述步骤进行测试，得出射频泄漏值A；然后将电缆组件反过来再装入另一半，同样按上述步骤测试，得出另一半的射频泄漏值A2。但每次测试都必须减去3dB，再计算被测电缆组件总的射频泄漏值A。
如图7所示，还可以将射频泄漏信号收集器2连接在矢量网络分析仪中进行测试，该仪器可以直接反映射频泄漏——频率特性曲线，显示直观。但测试的动态范围只有0～-90dbm，所以比用本申请的方法及装置测试的范围窄。
射频泄漏测试实例实验时间2005.8.3实验地点本公司实验室对SMA长度为30CM的电缆组件进行射频泄漏测试一、实验系统特性检定数据高频衰减读数A(dB)，接收机增益读数B(dB)，实验数据见下表
二、射频泄漏测试数据在F＝2700MHz点测试基准读数
a(步进衰减器读数)60dB，b(微波接收机衰减读数)41.3dB，微波接收机读数 50被测泄漏测试装置插入电路后，重新调平衡a(步进衰减器读数)0dB，b(微波接收机衰减读数)45.4dB，微波接收机读数 50计算被测电缆组件的射频泄漏值AY+0-60＝-(45.4-41.3)＝-4.1Y-60＝-4.1Y＝60-4.1＝55.9(dB)式中Y为测试装置总的衰减量扣除装置误差3dB，55.9-3＝52.9dBA＝10LgC/L＝-52.9dB测试结果为A＝-52.9dB
权利要求
1.一种电缆组件射频泄漏的测试装置，包括一个射频信号源和一个步进衰减器以及一个微波接收机，其特征在于步进衰减与微波接收机之间串接一个射频泄漏信号收集器(2)，这个收集器(2)具有一个外壳(7)，其两端分别由端盖(12)和前盖(6)封闭，在前盖(6)内连接有匹配负载(14)，端盖(12)内固定有吸收负载(11)和电阻(10)。
2.如权利要求1所述的电缆组件射频泄漏的测试装置，其特征在于所说的吸收负载(11)为一个具有内锥面的环状体，在内锥面上间隔均匀分布有电阻(10)，电阻(10)的两端均与端盖(12)连接。
3.如权利要求1所述的电缆组件射频泄漏的测试装置，其特征在于端盖(12)内设有电缆屏蔽内导体(13)，这个电缆屏蔽内导体(13)的一端伸出端盖(12)，另一端伸出吸收负载(11)的端面。
4.如权利要求1所述的电缆组件射频泄漏的测试装置，其特征在于端盖(12)上具有一个豁槽，这个豁槽内嵌有一个与端盖(12)结构一致的压块(8)。
5.一种利用权利要求1所述测试装置测试射频泄漏的测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤a、系统组合，微波信号源与步进衰减器连接后再直接与微波接收机中的平衡混频器的信号输入端口用射频电缆连接，将一标准信号发生器与微波接收机中的平衡混频器的本振输入端口用射频电缆连接；b、通电预热，打开微波信号源和微波接收器电源开关，打开标准信号发生器高压开关，使整个系统预热稳定后进行数值选定，记录步进衰减器和微波接收机的dB值以及指针读数；c、接入电缆组件，将内装电缆组件的射频泄漏收集器(2)通过射频电缆串联在步进衰减器与微波接收机之间，并重新改变步进衰减器和微波接收机的dB值；d、测试计算，重新改变步进衰减器和微波接收机的dB值，根据它们的变化量及dB值变化的方向，计算得出的分贝值，减去3dB后即为下式A＝101gL/C(dB)表示的射频泄漏值。
6.如权利要求5所述的射频泄漏测试方法，其特征在于在步骤b中，所说的数值选定为标准信号发生器选在毫瓦档，频率选在1.5-4GH2档；微波信号源选定在要检测的频率2-3GHz中的任一点。
7.如权利要求5所述的射频泄漏测试方法，其特征在于在步骤d中，使微波接收机的指针仍指在方法b中调好的位置。
全文摘要
本发明公开了一种电缆组件射频泄漏的测试装置及其测试方法，从射频信号源来的微波测试信号送入被测电缆组件，信号通过电缆组件后被匹配负载吸收，射频信号源、电缆组件、匹配负载构成一微波通路。当信号通过被测物时周围就有泄漏的微波信号存在，这些信号被信号收集器(2)收集后送入微波接收机，通过射频信号源、微波接收机的相应的读数即可测得被测件射频泄漏的分贝值。
文档编号G01R31/00GK1936609SQ200510096059
公开日2007年3月28日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者张志谦 申请人:西安科耐特科技有限责任公司