Per què els cables de prova de Vector Network Analyzer (VNA) solen ser costosos

 

L’elevat cost dels cables de prova de VNA es deu a diversos factors, inclosos els requisits de rendiment estrictes, materials específics, processos de fabricació d’alta precisió i control d’alta qualitat . Analitzar-ho des de molts aspectes:

 

1. Requirements for High Performance SpecificationsThe working frequency of VNA test cables typically covers (from MHz to GHz), while maintaining a high integrity of signal transmission to ensure the stability of measured S-parameters, insertion loss, standing wave, and phase matching parameters.Lower insertion loss: In some high-frequency ranges (>40 GHz), la pèrdua dielèctrica inferior també pot afectar els resultats de la mesura . Els cables han d’utilitzar materials dielèctrics de baixa densitat per assegurar la reducció màxima de la pèrdua de transmissió del senyal .Els cables han de mantenir una impedància característica precisa (normalment 50Ω) amb una variació mínima entre tota la longitud i el rang de freqüència . Qualsevol desajust d’impedància introduirà errors, de manera que les toleràncies dimensionals dels conductors i les dielèctriques han d’arribar al nivell de micròmetre (normalment ± 0 . 001 polzades).

 

Estabilitat de fase:En les proves de RF rutinàries, l'estabilitat del cable de prova utilitzat és un factor important a considerar per assegurar mesures precises i repetibles . El cable estable i estable en fase té les característiques següents: pot assegurar un bon seguiment de fase amb el canvi de temperatura, que pot reduir l'error restant i la incertesa; Fins i tot si el cable s’utilitza durant molt de temps i es mou constantment i es doblega moltes vegades, la seva pèrdua i estabilitat de fase no canviarà significativament . El cable de prova específic de VNA té un rendiment d’estabilitat d’amplitud de fase tan bo .}

 

Les excel·lents propietats de blindatge de la VNA:Això permet bloquejar tot tipus d’interferències electromagnètiques i fuites de senyal en tot moment al sistema de prova . Com podem tenir una millor resistència al rendiment i a les fuites? En primer lloc, el cable hauria d’adoptar una estructura de blindatge de diverses capes, que inclou normalment la capa de trena metàl·lica i la capa de paper metàl·lic, almenys 2 o més capes d’estructura de capes blindatge . El rendiment de blindatge de cables coaxials de RF també està relacionat amb factors com el material de la cinta que s’enrotllava al voltant, el procés de fabricació i altres factors.}}} material de qualesa de mida i avançada i altres factors.}}}}}}}}} material de quota de mida avançada, i altres factors.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. Els processos de fabricació poden millorar la conductivitat i l'estabilitat de la capa de blindatge, millorant així el rendiment de blindatge del cable .

 

2. Materials especials: Els materials utilitzats per a la fabricació de cables VNA han de complir els estàndards estrictes de qualitat per satisfer els requisits de rendiment d’alta freqüència: conductor central: utilitzeu coure sense oxigen d’alta puresa o coure platejat per reduir les pèrdues d’efectes de la pell a freqüències d’alta freqüència . aïllant medi: requereix una pèrdua baixa, dielèctrica altament estable Fil: utilitza una capa embolicada de paper de coure amb plata, i el gruix de cada secció és extremadament uniforme i consistent . A continuació, afegeix una capa de fil de coure de plata trenat, estretament i uniformement teixit per aconseguir una millor efectivitat de blindatge {{10} La connexió interna utilitza un disseny lliure de tors

 

3. Precisió de fabricació i disseny de processos

El disseny i la producció de cables VNA requereixen precisió a nivell de micròmetre:

Toleràncies dimensionals: Les geometries dels conductors interiors, la dielèctrica i els escuts exteriors han de ser uniformes per evitar canvis d’impedància . Per exemple, cal controlar la concentricitat dels conductors interiors i exteriors (per evitar reflexions causades per l’excentricitat) dins del rang de micròmetre .

Estructures complexes: Molts cables d'alta freqüència adopten dissenys avançats, com ara estructures per a l'estabilitat de fase i PTFE de baixa densitat per reduir el pes i la pèrdua .

Assemblea manual d'alta precisió: Els components crítics dels cables d’ultra-freqüència (com ara connectors) poden requerir un muntatge manual i depuració per complir les especificacions, cosa que augmenta els costos laborals .

 

4. Connectors d'alt rendiment

Els connectors són una part crítica dels cables VNA, i els connectors de mal rendiment poden ser una font important d'errors de mesura . que requereixen:

Mecanitzat de precisió: Els connectors (com SMA, 3 . 5 mm, 2,4 mm, 1,85 mm) es mecanitzen a partir de llautó de gran grau o coure de beril·li (que té propietats semblants a la molla) amb toleràncies controlades dins de ± 0,0001 polzades.

Tractament de xapa: Xapat d'or o de rodi (5-50 microincres de gruix) garanteix una baixa resistència al contacte, resistència a la corrosió i rendiment d'aparellament repetible (crucial per a la calibració) .

Prova i verificació: Cal provar cada connector per a la relació d'ona de tensió (VSWR), la pèrdua d'inserció i la durabilitat mecànica (milers de cicles d'inserció/extracció), cosa que augmenta el temps de producció .

 

5. durabilitat ambiental

Els cables VNA han de suportar les dures condicions en les proves de laboratori, fàbrica o de camp:

Flexibilitat i robustesa: Han de suportar la flexió repetida, la retorçada i l'abrasió sense degradació en el rendiment . Això requereix dissenys de suport intern millorats i una gavina duradora .

La temperatura i la resistència al temps: Els materials han de romandre estables sota un ampli rang de temperatura, ambients humits i exposició a productes químics (com olis i dissolvents) . Per tant, s'utilitzen plàstics i elastòmers costosos en enginyeria costosos