快速進行RF傳輸路徑測試

　　電纜問題

　　天線負責發(fā)送和接收RF信號，但需要由電纜和連接器將這些信號發(fā)送給電子設備。由于Tyco Electronics公司產(chǎn)品的專用性，該公司生產(chǎn)自己的電纜和連接器，然后將其組裝到電纜部件上。

　　“在Lowell我們生產(chǎn)超過300種電纜，”電纜工程經(jīng)理Herb Pflanz說?！拔覀兪褂寐憔€、Teflon、 Kapton和Nomex制造軍用和商用客機的電纜?！彪娎|長度從6英寸到數(shù)百英尺不等。多數(shù)在直流到18GHz頻率范圍內(nèi)工作，但也有些在26.5GHz~50GHz頻率范圍內(nèi)工作。

　　工程師通過測量發(fā)送功率、反射功率、VSWR和插入損耗對電纜進行測試。用戶可能以dB/m或dB/100英尺的形式指定插入損耗值?！霸陔娎|頻率和損耗間必須進行折衷。電纜直徑越大，插入損耗就越小，但頻率范圍會變低，”Pflanz說?！坝捎脩糁付娎|損耗、長度和頻率范圍，然后以此確定電纜直徑?！?BR>
　　有時，用戶要求有一組時延、插入損耗或相位匹配的電纜。用戶經(jīng)常要求相位匹配誤差在±10°范圍內(nèi)。為了滿足這一要求，Tyco Electronics的工程師設計了可達到最高可能傳播速度的電纜。據(jù)Pflanz稱，典型的電纜傳播速度通常在光速的76%~82%之間。

　　電纜傳播速度對電纜電氣長度有影響?！坝捎趥鞑ニ俣鹊牟煌?，12英寸電纜的電氣長度可能會跟14英寸電纜的一樣，”Pflanz說。圖5展示了兩條長度相同，但以不同速度傳輸信號的電纜。這樣就會使以同一相位進入電纜的信號產(chǎn)生相位差。為了使輸出相位一致，兩條電纜所需的物理長度會有所不同。

　　Tyco Electronics有一個電纜特性數(shù)據(jù)庫，工程師可利用它來選取匹配的電纜。在一定的物理長度下，同批生產(chǎn)的電纜電氣長度會基本相同。但是，即使采用相同的材料和工藝制造，不同批生產(chǎn)的電纜傳播速度會有差異，因此電氣長度也有所不同。根據(jù)用戶對電纜的長度要求，該公司可供應長度不同但電氣長度匹配的電纜。

　　用戶還可能要求提供振幅平衡電纜。通常這些電纜的插入損耗誤差為±5%，但也可能有更嚴格的要求。

　　連接

　　Tyco Electronics的工程師還設計各種標準和定制的RF連接器。這些連接器在Lowell生產(chǎn)。一些連接器的設計很復雜，包括鍵環(huán)（keying ring）和自鎖機制，以防止不當使用連接器。還有一些則彎曲45°~ 90°。一些連接器還帶有現(xiàn)場可更換端頭。

　　連接器的主要電氣測量包括峰值功率處理、平均功率和插入損耗。額定平均功率因頻率而異，多數(shù)在50W~500W范圍內(nèi)。不過某些連接器可用于數(shù)千瓦功率的場合。工程師使用功率測試儀和網(wǎng)絡分析儀測量這些參數(shù)。

　　連接器和電纜在電子設備間傳輸各種信號。Tyco Electronics還制造各種放大器、濾波器、LRU及其它信號處理設備。LRU包括模擬元件，如微處理器控制的放大器和頻率轉(zhuǎn)換器。

　　很多RF部件都帶有可調(diào)增益和頻率響應等參數(shù)的模擬輸入。LRU中基于微處理器的數(shù)字控制板帶有數(shù)模轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生所需電壓。工程師利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量和校準控制電壓。高級總工程師Ravi Hans所領導的一個有八名工程師的小組負責開發(fā)用于測試和校準RF部件的數(shù)字控制板和測試系統(tǒng)。

　　Hans小組中的工程師用Agilent 的示波器、邏輯分析儀、電源和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試控制板。這些工程師開發(fā)了可同時進行數(shù)字和RF測試的測試板。通過采用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），工程師可以針對每個數(shù)字控制器設置一個測試板?！拔覀冞B接板卡的接口很獨特，需要有可重新配置的測試板，”Hans說。該測試板帶有RS-232和USB計算機接口，用于實現(xiàn)自動控制和配置。

　　為了使數(shù)字測試自動化，工程師開發(fā)了一個可重新配置的測試執(zhí)行程序，該程序使用NI公司的LabWindows/CVI編寫?！拔覀兛梢詮陀霉こ淘u估代碼，將其轉(zhuǎn)用于生產(chǎn)階段，”Hans接著說。

　　Hans小組的工程師還與天線工程師協(xié)作開發(fā)了一種用于干擾自制爆炸裝置（IED）引爆信號的設備。工程師設計好了軟件和固件，供士兵來編程設定該干擾裝置。他們還開發(fā)了RF信號功率、頻率、頻譜性能直流功耗測試系統(tǒng)。

　　生產(chǎn)階段

　　總數(shù)為數(shù)百到數(shù)千的RF元件和系統(tǒng)必須經(jīng)過生產(chǎn)測試。由測試工程經(jīng)理Bill Kane負責Lowell和San Jose的RF元件生產(chǎn)設施的生產(chǎn)測試的開發(fā)工作。

　　在這個組合設施中，生產(chǎn)測試團隊維護著100多個測試系統(tǒng)。這些系統(tǒng)復雜程度不同，有些是實現(xiàn)測試臺上幾種儀表的自動化，而有些則實現(xiàn)一、二甚至三個機柜測試設備的自動化。這些測試系統(tǒng)不僅用于測試無源元件，還用于測試多功能部件（MFA），頻率范圍為直流到50GHz。

　　典型情況下，自動測試系統(tǒng)可節(jié)省90%的單位循環(huán)時間。例如，某個復雜的電子戰(zhàn)系統(tǒng)手工測試需要超過40小時的時間，而現(xiàn)在可在三個溫度下在三小時內(nèi)完成測試。此外，這些測試系統(tǒng)還具有“啟動了就不用管”的能力，這樣，一個操作人員就可以同時運行幾個測試，還可以不需要操作員在夜間進行測試。