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TechnicalFeature 技术特写

无电缆微波材料测量系统

Microwave Material Measurements without Cables

John W. Schultz
Compass Technology Group, Roswell, Ga.
译者：齐紫航
我们让世
通常，射频材料测量一直都是将样品送入实验室进行。这是因为以往的微波分析仪和
传感器的尺寸都比较庞大。紧凑型点式探头和紧凑型微波分析仪的新技术发展使得这一方
式得以改变。本文讨论了用于微波相关材料现场测量的手持和可安装在自动化设备上的反
界变得更
射仪的概念，该技术集成了微波分析仪和传感器，无需射频电缆。

测 量微波材料的性能需要一个测试装置，它 的介质材料是聚四氟乙烯，它会随着温度的变 加美好
包括传感器和微波分析仪，它们通常通过
化而膨胀或收缩。聚四氟乙烯在室温下会发生
微波或射频电缆连接。这些电缆是许多测量场 物质相变，其热膨胀系数随之上升。在射频测
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景的祸根，可能是测量误差的重要来源。实验 量行业中，这被称为“Teflon膝盖” 。因此，射
室经验告诉我们，材料测量中需要避免射频电 频电缆热膨胀率变化较大，会在几度的环境温
缆的碰撞，因为这会导致相位和幅度的误差。 度变化下产生不期望的相位漂移。通常的空调
为解决这一问题，一些射频电缆制造商通过设 循环引起的温度变化同样也会造成较大的测量
计具有较强表面粘性的聚合物外套，以使电缆 误差。 Qorvo® 长期坚持提供创新的射频解决
在无意间碰撞时的移动最小化。 在工厂或生产环境中需要进行材料测量 方案以实现更加美好的互联世界。我
即使严格控制电缆形变误差，环境温度漂 时，这些问题会更加严重。在实验室通常是将
移也会引起严重的误差。通常，射频电缆是同 材料试样插入测量装置进行测量。然而，在工 们结合产品和领先的技术优势、以系统
轴结构，由实心或多股金属线构成中心导体和 厂需要在原位置测量材料，要求测量装置位于 级专业知识和全球性的制造规模，快
外部导体，它们之间通过介质相隔离。通常用 制造零件的生产线上。例如，对嵌入在微波天
线罩的大部件中的材料进行测量。测量可能需 速解决客户最复杂的技术难题。访问
要传感器在结构表面上的自动发射。传统上， cn.qorvo.com 了解更多信息。
这要求将传感器连接到分析仪的射频电缆沿着
机械臂布线。当传感器移动到被测部件上时，
电缆会产生随机的相位和幅度误差。持续使用
最终会导致射频电缆故障，电缆出现磨损后，
必须更换。根据生产环境和环境温度的变化，
相比于具有空调的实验室，可能会进一步增加
测量误差。
软件解决方案
通过对测量数据进行软件分析，是减小电
缆带来的误差的一个可行方案。这需要对由电
缆引起的相位和振幅误差进行量化，然后对测
量的信号进行校正以消除电缆误差。在最新专
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利中，Compass科技集团描述了这种方法 。它
利用了测量设备的通常被忽略的额外反射。
如图1 所示，微波点探针连接在机械臂
端部，微波网络分析仪（未示出）从2GHz到
20GHz，将网络分析仪连接到微波探头的7.5m射
图1：带有微波探头的机械臂，沿着机械臂附有 频电缆包含在一个灵活的电缆管理管中，以防止
灵活的射频电缆。 电缆过度磨损。在操作过程中，机械臂将微波探
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58 Microwave Journal China 微波杂志 Sep/Oct 2017