盡管耗費(fèi)的成本不高，但是確保測(cè)試設(shè)備到被測(cè)設(shè)備(DUT)接口的維護(hù)，與測(cè)試設(shè)備本身的維護(hù)一樣重要。正確處理和清潔設(shè)備接口對(duì)于優(yōu)化設(shè)備性能至關(guān)重要。本文將說明在使用測(cè)試設(shè)備之前、期間和之后的處理，這些處理方式將延長(zhǎng)測(cè)試設(shè)備的壽命并提供可靠的測(cè)量結(jié)果。

預(yù)防性連接器保養(yǎng)

在使用設(shè)備之前，請(qǐng)遵循以下慣例以延長(zhǎng)連接器和測(cè)試設(shè)備的壽命：

1.在不使用測(cè)試設(shè)備時(shí)，請(qǐng)保留防塵罩，并將其更換在適當(dāng)?shù)倪B接器上。帶有同軸連接器的產(chǎn)品隨附防塵罩，以防止污染物導(dǎo)致連接性能下降。

2.將同軸連接器存放在ESD安全箱中。盡管適配器和電纜對(duì)ESD不敏感，但它們會(huì)產(chǎn)生電荷，并可以轉(zhuǎn)移到測(cè)試設(shè)備上。使用ESD安全儲(chǔ)物箱將有助于減少電荷轉(zhuǎn)移的可能性。另外，減少了設(shè)備附近的非ESD材料的數(shù)量。

正確使用連接器和測(cè)試設(shè)備

進(jìn)行良好的高頻測(cè)量的第一階段，涉及設(shè)備前面板連接器及其連接。很多時(shí)候，您會(huì)使用最容易獲得的電纜和連接器來(lái)連接儀器，通常這可以實(shí)現(xiàn)可靠的測(cè)量。但是，儀器和DUT之間存在的每個(gè)適配器、連接器和電纜都會(huì)增加測(cè)量的不確定性。在較高頻率或接近噪聲的頻率下，這些不確定性對(duì)測(cè)量有較大影響。減少不確定性始于選擇正確的適配器和電纜。

選擇電纜和適配器時(shí)要專心，要驗(yàn)證所選設(shè)備的完整性。電纜的完整性會(huì)因使用年限、使用不當(dāng)或污染物而降低。電纜和適配器的污染物很容易轉(zhuǎn)移到測(cè)試設(shè)備的輸入連接器上。圖1為受污染的電纜的示例。

圖1：受污染的SMA電纜

圖1所示的所有金屬纖維都是測(cè)量不確定度的來(lái)源。盡管光纖可能不會(huì)污染與它們連接的任何連接器，但它們的磨蝕性極強(qiáng)，并且會(huì)產(chǎn)生更多的污染物，并且會(huì)被磨入兩個(gè)連接器的插拔表面。在低頻下使用帶有污染物的連接器可能不會(huì)造成問題，而在高頻下使用帶有污染物的連接器會(huì)阻止良好的匹配。測(cè)量的質(zhì)量取決于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的匹配，而匹配取決于各個(gè)組件的特性阻抗。電纜的特性阻抗取決于中心導(dǎo)體的直徑與外部導(dǎo)體的直徑之比，如圖2所示。

圖2：連接器的特性阻抗

根據(jù)圖2中的方程式，幾乎沒有金屬纖維會(huì)起到減小外導(dǎo)體直徑的作用，反而會(huì)導(dǎo)致高頻測(cè)量中的不連續(xù)性。

圖3和圖4為不連續(xù)性如何對(duì)高頻測(cè)量產(chǎn)生負(fù)面影響的示例。

圖3是在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測(cè)得的50歐姆同軸半剛性電纜。圖4顯示了高達(dá)約6 GHz的電纜的頻率響應(yīng)。

圖3：具有多個(gè)彎曲和故意壓接的電纜

圖4：僅彎曲導(dǎo)致的電纜頻率響應(yīng)

故意將電纜壓接在連接器附近(紅色圓圈)。圖5顯示了帶有壓接的電纜與沒有壓接的原始電纜相比的響應(yīng)。大的不連續(xù)性和性能下降是由該壓接引起的，該壓接有效地使外部導(dǎo)體移近內(nèi)部導(dǎo)體并改變特性阻抗。該影響不僅限于測(cè)量的一小部分，還可以在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)看到其影響。

圖5：彎曲和壓接引起的電纜頻率響應(yīng)。

當(dāng)連接器接口被污染時(shí)，性能下降的程度較小。

以下是有關(guān)電纜和連接器維護(hù)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

1.污染物進(jìn)入連接器

2.污染物“感染”了插拔連接器

3.污染物會(huì)損壞昂貴的設(shè)備

4.污染物會(huì)導(dǎo)致高頻不連續(xù)

5.良好的連接是精密RF測(cè)量的關(guān)鍵

6.連接器臟污或損壞是準(zhǔn)確性和可重復(fù)性的重要因素

適配器和電纜的保養(yǎng)和維護(hù)

盡管采取了所有預(yù)防措施，適配器和電纜仍可能變臟。在這種情況下，必須進(jìn)行清潔。使用以下部分中的步驟作為清潔連接器和電纜的一般準(zhǔn)則。

正確清潔連接器需要以下材料：

1.清潔、干燥的罐裝空氣或氮?dú)庠?

2.放大鏡

3.不起毛的棉簽

4.異丙醇

5.牙簽

清潔步驟：

1.用罐裝空氣或氮?dú)獯底咚兴缮⒌乃樾肌Ｕ?qǐng)勿直接吹入連接器，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致碎屑更牢固地卡住。吹動(dòng)連接器表面。不建議使用壓縮機(jī)，但如有必要，請(qǐng)確認(rèn)壓縮機(jī)具有濾水器、濾油器和干燥機(jī)。使用壓縮空氣時(shí)，無(wú)論是從罐頭還是從壓縮機(jī)上，都必須戴防護(hù)眼鏡。壓縮空氣是用空氣電介質(zhì)清潔連接器的最安全方法。

2.用放大鏡檢查連接器。如果仍然發(fā)現(xiàn)雜物，請(qǐng)嘗試使用不起毛的棉簽(非棉簽)將其清除。棉簽留下的纖維很難看到。用棉簽輕輕擦拭表面。施加太大的壓力會(huì)使碎片更深地嵌入連接器中。請(qǐng)勿在具有空氣絕緣層的連接器上執(zhí)行此步驟。

注意：使用棉簽時(shí)，請(qǐng)始終圍繞中心插針(而不是跨插針)以圓周運(yùn)動(dòng)清潔連接器)

3.再次檢查連接器，如果仍然需要清潔，請(qǐng)嘗試在通風(fēng)良好的區(qū)域內(nèi)使用含99.5%異丙醇的泡沫棉簽。在拭子上蘸少量酒精;請(qǐng)勿將酒精直接涂在連接器上。用棉簽輕輕擦拭表面。請(qǐng)勿在具有空氣絕緣層的連接器上執(zhí)行此步驟。

注意：使用棉簽時(shí)，請(qǐng)始終圍繞中心插針而不是跨插針以圓周運(yùn)動(dòng)清潔連接器。

再次檢查連接器，如果連接器仍被污染，則可能有必要使用非常小的牙簽和少量酒精。使用牙簽清潔時(shí)，請(qǐng)使用放大鏡，并格外小心，以免損壞連接器。

如果在完成上述步驟后無(wú)法成功清潔連接器，請(qǐng)不要使用該連接器。

正確扭轉(zhuǎn)連接

始終使用正確的扭矩扳手來(lái)設(shè)置所使用的連接器類型。扭矩太大會(huì)導(dǎo)致插拔表面變形，從而導(dǎo)致不匹配。扭矩不足會(huì)導(dǎo)致連接不良，從而導(dǎo)致不匹配。始終將連接扭矩?cái)Q至建議的扭矩值。使用扭矩扳手將提高測(cè)量的可重復(fù)性。

表1：推薦扭矩值

Connector type	Torque in ? lbs (N ? cm)
SMA (brass & stainless)	5 to 9 (56 to 100)
Precision 3.5 mm	8 (90)
K connector (2.92)	8 (90)
Type-N (stainless)	12 to 15 (135 to 170)

完成以下步驟以正確使用經(jīng)過校準(zhǔn)的SMA扭矩扳手：

4.將扳手固定在連接器的六角螺母上，并以平穩(wěn)平穩(wěn)的動(dòng)作對(duì)扭矩扳手施加力。

5.注意：如圖6所示，請(qǐng)勿通過將扳手手柄的任何部分握在綠色區(qū)域之外來(lái)施加力，也不要在扳手上使用任何其他杠桿輔助工具。

6.在斷點(diǎn)之后和達(dá)到45度角之前的任何時(shí)間停止施加力。扳手以預(yù)設(shè)扭矩“斷裂”后，請(qǐng)勿施加力，如扳手離開線性位置并開始與扳手頭分開旋轉(zhuǎn)時(shí)所指示的。請(qǐng)勿將力施加超過45度，如圖6所示。

7.如果過度擰緊連接器，如扳手完全松開(與扳手頭成90度或90度以上)所示，請(qǐng)松開連接器并重復(fù)操作。要特別注意斷裂點(diǎn)，并在達(dá)到最大旋轉(zhuǎn)角度之前停止擰緊。

8.下圖說明了如何正確抓住扳手以達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩。

圖6：正確使用扭力扳手

 

預(yù)防性維護(hù)

以下信息包括有關(guān)改善總體測(cè)量技術(shù)和測(cè)量的重要提示：

1.確保連接器上的公頭中心銷與配對(duì)連接器對(duì)齊。在清潔過程中，配對(duì)之前，請(qǐng)檢查所有連接器和電纜的插拔面。尋找任何彎曲或損壞的中心銷或夾頭。在對(duì)連接器或電纜進(jìn)行配對(duì)之前，請(qǐng)驗(yàn)證連接器端部是否匹配，并且將匹配而不會(huì)損壞。

2.清潔和檢查電纜和適配器后，切勿轉(zhuǎn)動(dòng)電纜或主體。始終僅轉(zhuǎn)動(dòng)連接器螺母。轉(zhuǎn)動(dòng)閥體而不是螺母會(huì)導(dǎo)致插拔表面磨損并變松，從而導(dǎo)致不匹配并降低測(cè)量質(zhì)量。同樣，表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致毛刺和金屬屑脫落，不僅影響測(cè)量，而且可能損壞它們接觸的任何其他表面。

3.按要求使用連接器保護(hù)程序，它可以保存連接器。在經(jīng)常更換電纜和連接器的生產(chǎn)或制造環(huán)境中，節(jié)省連接器將延長(zhǎng)測(cè)試設(shè)備的使用壽命。只要將連接器保護(hù)程序的效果包括在測(cè)量的誤差預(yù)算中，它們就不會(huì)帶來(lái)什么問題。請(qǐng)注意，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，多次進(jìn)行測(cè)量需要很高的精度，并且在進(jìn)行連接時(shí)要格外小心，接頭保護(hù)器可能不是最佳選擇。

連接器等級(jí)

通常使用三種類型的連接器，包括計(jì)量級(jí)、儀器級(jí)和生產(chǎn)級(jí)(有時(shí)稱為現(xiàn)場(chǎng)級(jí))連接器。

計(jì)量級(jí)連接器是最高，最昂貴的連接器，可用于驗(yàn)證和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)以及精密適配器等項(xiàng)目。這些連接器通常具有無(wú)槽觸點(diǎn)和空氣電介質(zhì)，并且按照最高標(biāo)準(zhǔn)制造。當(dāng)與其他計(jì)量級(jí)標(biāo)準(zhǔn)插拔使用時(shí)，由于精密的插拔特性，計(jì)量級(jí)連接器通常具有較長(zhǎng)的使用壽命。但是，這不會(huì)讓它們變得耐用。通常，它們恰好相反，必須格外小心。

下一個(gè)等級(jí)是儀器等級(jí)的連接器。儀器級(jí)連接器的特點(diǎn)是具有良好的性能和嚴(yán)格的公差，并且通常具有介電支撐結(jié)構(gòu)。通常，這是大多數(shù)測(cè)試設(shè)備上使用的連接器類型。儀器級(jí)連接器比計(jì)量級(jí)連接器更經(jīng)濟(jì)，但它們?nèi)跃哂辛己玫男阅堋?

連接器的最低等級(jí)是生產(chǎn)等級(jí)或現(xiàn)場(chǎng)等級(jí)的連接器。生產(chǎn)級(jí)連接器通常具有較低的性能和較寬松的公差，因此通常僅在有限數(shù)量的連接中才有用。這些設(shè)備幾乎總是具有受電介質(zhì)支持的接口，并且凹型連接器幾乎總是采用槽型。連接之前，應(yīng)始終仔細(xì)檢查生產(chǎn)級(jí)連接器。生產(chǎn)級(jí)別的連接器通常成本很低(與其他級(jí)別的連接器相比)，并且使用壽命較短，因?yàn)閷捤傻墓顚?dǎo)致不太精確的裝配和更多的磨損。