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射频同轴电缆特性阻抗Zc的测试
一、λ/4线接负载法
1、测试方法与步骤：
·待测电缆一段，长约半米（无严格要求），两端装上连接器。扫频范围由仪器低频扫到百余兆赫即可。对于其它长度的电缆，扫频范围请自定。
·仪器工作在测反射（或回损）状态，作完校正后画面应选阻抗圆图。
·在测试端口接上待测电缆，电缆末端接上精密负载。
·画面不外三种情况：
轨迹集中为一点，则ZC = Z0（测试系统特性阻抗，一般为50Ω）。
轨迹呈圆弧或圆圈状，在圆图右边，则ZC > Z0 。
轨迹呈圆弧或圆圈状，在圆图左边，则ZC < Z0 。
·将光标移到zui接近实轴的点上，记下此点的电阻值Rin（不管电抗值）。
例如：Rin= 54Ω，则ZC = 52Ω，若Rin= 46Ω，则ZC = 48Ω。
若轨迹不与实轴相交，则扫频范围不够或电缆太短；若交点太多，则扫频范围太宽或电缆太长。
2、优点
轨迹直观连续，不易出错。
连接器的反射可以通过λ/4线抵消。
3、缺点
必须截取短样本。
必须两端装连接器。
电缆质量必须较好，否则不同频率的测试结果起伏较大，不好下结论。
4、物理概念与对公式的理解
λ/4线有阻抗变换作用，其输入阻抗Zin与负载阻抗ZL之间满足Zin= ZC2/ZL关系。
现在ZL= Z0，Zin= Rin，代入展开即得上面的ZC计算公式。
λ/4线的阻抗变换公式是*的，但作为特性阻抗的测试方法却未曾见。在测阻抗曲线试验中发现，与实轴相交的这一点是可用来测特性阻抗的；因为它把矛盾扩大了，反而更容易测准。由于曲线是很规矩的，不易出错。但必须用*个交点，即除原点以外的zui低频率的与实轴zui近的一点，用第二点就可能出问题。换句话说，待测电缆的电长度应为λ/4的奇数倍，不能是偶数倍。
二、λ/8线开、短路法
1、测试方法与步骤：
·样本与扫频方案 对于已装好连接器的跳线，长度已定，只能由长度定扫频方案而对于电缆原材料，则可以按要求频率确定下料长度。此时待测电缆一头装连接器即可。
·样本长度与扫频方案是相互有关的，可以点频测也可以扫频测，取值要取相位靠近2700时的电抗值，此时电长度为λ/8、电抗值在±j50Ω附近，如40～60Ω之间，否则不易得到可信数据。测试频率宜低些，以减少连接器，以及末端开短路的差异造成的误差。
以SFF-50的电缆为例，取样本长500mm，其电长度即为700mm（乘1.4波速比），扫频方案可选46～56 MHz，ΔF=2MHz即可。
·仪器在测反射（或回损）状态下，电桥输入端与输出端要求各串一只10dB衰减器。在测试端口作过校正后，画面应选阻抗圆图。接上待测电缆。记下待测电缆在末端开路时的输入电抗值Xin0（不管电阻值），与短路时的输入电抗Xins（不管电阻值）两者相乘后开方即得特性阻抗值。
·一般测试只选一点zui靠近270°的点（即-j50Ω附近的值），及其在短路时的电抗值（在+j50附近，是多少就是多少，不能选。）进行计算即可，要求高时，可在50±10Ω范围内选5点进行平均，这5点之间起伏不应大于0.5Ω，否则电缆质量不好。
2、优点
只需装一个连接器。
样本较短，能反映某一段电缆的真实特性阻抗。
3、缺点
必须截取短样本。
短样本的损耗很小，开、短路的阻抗变化很大，对仪器有一定的牵引作用，故需在电桥输入输出端各串入一个衰减器。
·电缆质量必须较好，否则不同频率的测试结果起伏较大，不好下结论。
4、物理概念与对公式的理解
短样本的损耗很小，可按无耗传输线处理。若短样本的长度为，末端开路时的输入阻抗为，末端短路时的输入阻抗为。
则： =， = 所以
事实上，与皆呈现纯电抗性，不必计入电阻值。
考虑到测试与计算的准确度，电长度宜为其λ/8（此时为45°，数值计算误差zui小。实在不行，也不要短于3°，或长于87°）。
注意:尽量用λ/ 8的频点进行测试，也可用5λ/ 8、9λ/ 8、13λ/ 8等等。但不能用3λ/ 8、7λ/ 8、11λ/ 8等等。
三、长电缆开、短路法
经常需要对成捆电缆进行测试。
1、测试方法与步骤
·仪器按测回损连接（电桥两端不必加串10dB衰减器），按规定测试频点设置列表扫频方案，待测电缆一端装连接器。
·仪器在测试端口作完校正后画面应选阻抗圆图。接上待测电缆，测其末端开路时的输入阻抗Zino,与末端短路时的输入阻抗Zins。两者相乘后开方即得特性阻抗值（只管模值，不计相位）。
2、优点
只需装一个连接器。
无须截取短样本，不破坏原包装。
3、缺点
只能测平均特性阻抗。
4、物理概念与对公式的理解
此法见国标GB/T 18015.1-2007中的3.3.6.2.2。
成棞电缆长度多在百米以上，这就要用到有耗传输线公式了。此时：
=， =， ，代入各自的分量得：
从前一个式子来看，与无耗线*相同，但是展开后却多了电阻分量，而变成复数求模（只要值，不计相位）。
由于这个ZC是在长电缆的情况下测出的，除非电缆很均匀才是ZC，否则只能是ZC的平均值ZCA。
四、长电缆接负载法
用终端接匹配负载时的输入阻抗Zinm来代替ZC。
1、测试方法与步骤
·成棞待测电缆，两端装上连接器。扫频范围由仪器低频扫到zui高使用频率。
·仪器工作在测反射（或回损）状态，作完校正后画面应选阻抗圆图。
·在测试端口接上待测电缆，电缆末端接上负载。
·记下圆图上的输入电阻Rin的zui大值与zui小值，以其作为ZC的zui大值与zui小值。
2、优点
无须截取短样本，不破坏原包装。
对电缆进行了全频段的扫描。
3、缺点
对电缆提出了超标准的要求，有些能用的电缆也被判为不合格。
4、物理概念与对公式的理解
无穷长均匀电缆的输入阻抗就是电缆的特性阻抗，因为无穷长均匀电缆上是没有反射波的。因此在很长的电缆末端接上负载后，反射也很小，可以认为其输入阻抗就是特性阻抗，即Zin= ZC 。见于国标GB/T报18015.1-2007中的3.3.6.2.3之b）（A.5）。
问题是电缆并不均匀，因此测出的是频段内的极值；这就对电缆提出了更苛刻的要求。虽然此法对质量zui有保证，而且测试也很简便，但不易通过验收测试。
五、测电缆电长度与电容法
1、测试方法与步骤
·待测电缆一段或一捆，长度在1.5～2000m之间。一端装上连接器，一端开路。
·用电容表测出内外导体之间的电容C0 。
·用网络分析仪的时域故障定位功能，测出待测电缆的电长度Le。
·Z∞是平均特性阻抗在高频时的渐进值，在长度用m，电容量用pF作单位时
Z∞ = 3333×Le / C0
2、优点
无须截取短样本，不破坏原包装。
数据比较稳定，而且是惟一的，容易下结论。
几个实例：
·1.5米SFCJ-50-3，用6米档测得Le为1.95米，C0=138pF，特性阻抗=47.1Ω。
·25米SFF-50-7，用60米档测得Le为35.99米，C0=2410pF，特性阻抗=49.8Ω。
·65米RG-142，用300米档测得Le为93.2米，C0=6110pF，特性阻抗=50.8Ω。
3、缺点
只能测平均特性阻抗。
4、物理概念与对公式的理解
本法来源于GB/T 17737.1-2000中11.8.1.2，原公式为
Z∞ = Le /（c×C0）
式中：Le ——试样在200MHz附近的电长度；1.5m≤试样长度≤2000m
c ——自由空间的传播速度3×108m；
公式是这样推导出来的：
单位长度电容C1= C0 / Le,
而光速=，代入前式即得。
式中L1为单位长度电感。
原要求在200MHz附近测试电长度，而在200MHz附近测群时延时，数据很不稳定。这里改为时域测试，数据非常稳定。
原方法中，还有一种是测相位变化360度时的频率变化，此法似乎更难实现。
六、时域测端面反射法
1、测试方法与步骤
·用时域反射计测标准线与待测电缆之间的端面反射Γ。电缆长度不拘，但不宜短于0.15米。
·记下Γ的大小与正负。
·按公式计算ZC:
Γi是系统与标准线之间的反射系数。
2、优点
无须截取短样本，不破坏原包装。
真正测的是断面参数，或者说是zui接近断面参数。
3、缺点
标准线难寻。
连接器的反射影响较大。
4、物理概念与对公式的理解
标准线上是没有反射的，只有与端面相连处不连续才有反射，因此此法测出的参数zui接近断面参数。本法来源于GB/T 17737.1-2000中11.8.2。
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