我们可以利用实验室现有的材料来制作出一个简易的低成本射频探针,这个探针在进行低阻抗线路除错时用来作为相对测量相当有用,应用范围包括找出杂讯的来源、测量相对杂讯与谐振大小,以及找出失效的放大器或SAW滤波器,当用来测量电路中的50Ω点时,这个探针的可用频率范围为400kHz到1GHz。
简易探针的组成包含一个SMA连接器,搭配上串接的电容与电阻,接着再加上一小段半刚性(semi-rigid)同轴电缆线作为探针头,如(图一)所示。SMA连接器透过标准的SMA缆线连接到频谱分析仪,该探针1kΩ左右的中阶阻抗大小使得它可以应用在例如50Ω的低阻抗线路中而不会对它造成太大的影响,在电阻值的选择上通常以目标电路阻抗的数倍为基准,大约20:1即可,而遮蔽电容值则以自振频率位于目标频带中点作选择,以便确保相对于电阻的较低阻抗值,这里选用的0603尺寸元件分别为1000pF与1kΩ。
(图二)显示该探针从400kHz到1GHz频带内的响应平坦度为1dB,与电路除错过程中常见,如放大器失效时超过10dB的干扰比较,这个探针所造成的测量误差可以说要小得多,当然,也可以透过移除同轴电缆并直接使用电阻本身作为探针头来将探针的频率测量范围延伸到1.9GHz,这样可以降低接近3GHz的自振尖峰,如图二。虽然这个修改过的探针比较容易损坏,但它却可以用来说明同轴电缆寄生效应对频率响应平坦度的影响,图一中选用的11mm同轴电缆长度主要是以较短同轴电缆线所拥有的较佳射频效能以及较长同轴电缆因接触点有更多焊接面而带来的更佳机构稳固度之间的取舍作为决定依据。
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