PCB传输线信号损耗测量方法 - 电工弱电

介质损耗因数测量方法一、介质损耗因数测量的重要性。

1.1 介质损耗因数就像是介质的一个小秘密。

它能反映出介质在电场作用下的能量损耗情况。

这就好比一个人干活，损耗因数小呢，就像一个干活麻利、不怎么浪费精力的人；损耗因数大，就像是干活拖拖拉拉、消耗很多不必要能量的人。

在很多电气设备里，这个小数值可关系到设备的健康状况呢。

比如说变压器，如果介质损耗因数不正常，就可能预示着变压器内部有受潮或者绝缘老化等问题，这可是大事，就如同人的身体里有了隐患，不及时发现就可能引发大麻烦。

1.2 从电力系统的角度看，准确测量介质损耗因数是保障整个系统安全稳定运行的关键之一。

这就像一个链条，每个环节都很重要，介质损耗因数这个环节要是出了岔子，就可能导致整个电力系统这条大链子松动甚至断开。

在工业生产、居民用电等各个方面都会造成严重的影响，那可真是“牵一发而动全身”啊。

二、常见的测量方法。

2.1 西林电桥法。

这可是一种经典的测量方法，就像一位经验丰富的老工匠的手艺，久经考验。

它通过调节电桥的平衡来测量介质损耗因数。

操作起来就像是在小心翼翼地调整天平，让两边达到平衡的状态。

但是呢，这种方法也有它的小缺点。

它对外部干扰比较敏感，就像一个容易被外界打扰的小孩，稍微有点风吹草动，测量结果就可能不准确了。

比如说周围有电磁场干扰的时候，就像有人在旁边捣乱，测量出来的数据就可能有偏差。

2.2 介质损耗因数测试仪法。

这是一种比较现代化的方法，就像一个新潮的小助手。

这种仪器操作起来相对简单，就像使用傻瓜相机一样，不需要太多复杂的操作技巧。

它能直接显示出介质损耗因数的值，非常方便。

而且它对环境的适应能力相对较强，就像一个适应能力很强的旅行者，在不同的环境下都能较好地工作。

不过呢，这种仪器的精度可能会受到仪器本身质量的影响，如果买到质量不好的仪器，那就像找了个不靠谱的伙伴，测量结果就难以保证准确性了。

2.3 高压西林电桥法。

这是在西林电桥法基础上发展起来的一种方法，有点像升级后的版本。

合路器插损测试步骤1.测量线损，线路连接如下图，CMW270的RF2COM作为发射端口经过20db衰减器，连接射频线缆，射频线缆经过10db衰减器连接到CMW270的接收端口RF4COM。

2.仪表开机后，显示界面如下图。

3.按键“SIGNAL GEN”，如下图，选择Generator1。

4.参数配置，如下图，选择RFCOM2作为发射端口，输出补偿Ext.Att.（OutPut）设置为0db，Frequency设置为2412（2.4G 1信道的中心频率），发射功率Level（RMS）设置为0dBm，BasebandMode选择CW，其它参数默认即可。

5.按键“MEASURE”，显示如下图，选择Measurements后，按左下角对应“GPRFMeasure”按键。

6.进入到如下界面后，按右下角“config”对应按键，进行参数配置7.进入到“RF Setting”选项下，接收端口“RF Routing”设置为“RF COM4”，频率设置为2412与发射端口频率一致，其它参数默认。

8.Output端，按下“GPRE Generator”对应键后，按下“ON”，进入到发射状态，RFCOM2指示灯亮，如下图。

9.Input端，按下“FFT”对应键后，按下“ON”，进入到接收状态，RFCOM4指示灯亮，如下图。

10.在接收端界面“FFT Spectrum”下，查看当前瞬时功率Current，可在键盘区进行stop操作，便于查看瞬时值。

此瞬时值要记录三次。

11.计算线损。

衰减器损耗30dB（20+10）,直通连接器（如下图）损耗0.6dB，衰减器损耗+连接器损耗+线损=总损耗，由于发射端功率为0dBm，接收端功率（Current）为-35.811dBm，所以总的损耗为35.811dB，算出线损为5.21dB。

以上为单一频点的举例说明，要取多个频点进行统计（覆盖1-13信道）得到平均值作为2.4频段的线损。

同理，5.8G的频点要覆盖149-165信道，取平均值。

线缆电感量测量方法引言电感是电路中常见的一个物理量，用于描述电流变化时产生的磁场的大小。

在电子电路设计和维护中，准确测量线缆电感是非常重要的。

本文将介绍几种常用的线缆电感量测量方法。

一、自感法自感法是最常用的测量线缆电感的方法之一。

它利用线缆自身的电感来进行测量。

具体步骤如下：1. 将待测线缆两端连接到一个电感表上，确保连接良好。

2. 打开电感表的电源，使其处于工作状态。

3. 读取电感表上的数值，即为线缆的自感值。

自感法的优点是简单易行，不需要额外的测量设备。

但它只能测量线缆的自感值，无法准确测量线缆的互感值。

二、互感法互感法是一种测量线缆互感的方法。

它利用两根线缆之间的互感来进行测量。

具体步骤如下：1. 将待测线缆和一个已知电感值的参考线缆分别连接到一个互感表上，确保连接良好。

2. 打开互感表的电源，使其处于工作状态。

3. 读取互感表上的数值，并记录下来。

互感法的优点是能够测量线缆之间的互感，可以用于判断线缆之间的耦合程度。

但它需要额外的参考线缆，并且对线缆的长度、位置等要求较高。

三、频率扫描法频率扫描法是一种较为精确的测量线缆电感的方法。

它利用电路中信号的频率变化来测量线缆的电感。

具体步骤如下：1. 将待测线缆连接到一个信号发生器和一个示波器上，确保连接良好。

2. 设置信号发生器的输出频率为待测范围内的一个频率，例如100Hz。

3. 打开示波器并设置合适的测量参数，如峰峰值、时间基准等。

4. 调整信号发生器的频率，逐渐增加或减小，观察示波器上信号的变化。

5. 当示波器上的信号达到最大值或最小值时，记录下此时的频率，并计算出线缆的电感值。

频率扫描法的优点是可以测量较为精确的电感值，并且可以得到电感随频率变化的曲线。

但它需要使用信号发生器和示波器等专业仪器，操作稍微复杂。

四、相位法相位法是一种测量线缆电感的方法，它利用电路中信号的相位变化来测量线缆的电感。

具体步骤如下：1. 将待测线缆连接到一个信号发生器和一个示波器上，确保连接良好。

插入损耗如何能影响差分对的信号质量
 T.K. Chin在他的博客文章《差分对：你真正需要了解的内容》里谈论了对于差分对的要求。

在现实应用中，我们用印刷电路板（PCB）内的铜走线或线缆组装件内的铜质导线来实现差分对。

较长的PCB走线或线缆会出现较高的传输损耗，该损耗会劣化信号质量。

在本文中，笔者将说明插入损耗如何能影响差分对的信号质量，并解释均衡器如何能消除这种影响。

 什幺是插入损耗？
 传输损耗包含两部分：低频率下的趋肤效应损耗（skin loss）和高频率下的介电损耗。

趋肤效应损耗取决于互连部分的截面面积；例如，PCB走线的宽度和金属厚度，或线缆的导线直径。

当频率在几百兆赫以下时，趋肤效应损耗是主要传输损耗，并与频率的平方根成比例。

当频率较高时，介电损耗则成为主要传输损耗。

介电损耗的量取决于电介质的材料属性，且与频率成正比。

PCB传输线简介：随着 PCB 信号切换速度不断增长，当今的 PCB 设计厂商需要理解和控制PCB 迹线的阻抗。

相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率，PCB 迹线不再是简单的连接，而是传输线。

在实际情况中，需要在数字边际速度高于1ns 或模拟频率超过300Mhz时控制迹线阻抗。

PCB 迹线的关键参数之一是其特性阻抗（即波沿信号传输线路传送时电压与电流的比值）。

印制电路板上导线的特性阻抗是电路板设计的一个重要指标，特别是在高频电路的PCB设计中，必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。

这就涉及到两个概念：阻抗控制与阻抗匹配，本文重点讨论阻抗控制和叠层设计的问题。

阻抗控制阻抗控制(eImpedance Controling)，线路板中的导体中会有各种信号的传递，为提高其传输速率而必须提高其频率，线路本身若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不同因素，将会造成阻抗值得变化，使其信号失真。

故在高速线路板上的导体，其阻抗值应控制在某一范围之内，称为“阻抗控制”。

PCB 迹线的阻抗将由其感应和电容性电感、电阻和电导系数确定。

影响PCB走线的阻抗的因素主要有: 铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等。

PCB 阻抗的范围是 25 至120 欧姆。

在实际情况下，PCB 传输线路通常由一个导线迹线、一个或多个参考层和绝缘材质组成。

迹线和板层构成了控制阻抗。

PCB 将常常采用多层结构，并且控制阻抗也可以采用各种方式来构建。

但是，无论使用什么方式，阻抗值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性决定：●信号迹线的宽度和厚度●迹线两侧的内核或预填材质的高度●迹线和板层的配置●内核和预填材质的绝缘常数PCB传输线主要有两种形式：微带线（Microstrip）与带状线（Stripline）。

微带线（Microstrip）：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数 Er 线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。

pcb强电与弱电的隔离方法一、前言PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中不可或缺的组成部分，而其中涉及到的强电和弱电之间需要进行隔离处理，以确保电路的稳定性和安全性。

本文将介绍几种常见的 PCB 强电与弱电隔离方法。

二、方法一：物理隔离物理隔离是最常见也是最简单的 PCB 强电与弱电隔离方法。

其原理是通过物理屏蔽来防止强电信号对弱电信号的干扰。

具体实现方式有以下几种：1. 间距隔离通过在 PCB 上设置足够大的间距来实现物理隔离。

通常情况下，间距应该根据实际情况确定，并严格遵循相关标准规定。

2. 地平面隔离在 PCB 上设置地平面区域，并将其与其他区域进行物理隔离。

这种方法可以有效地防止地线上出现干扰信号。

3. 屏蔽罩隔离在 PCB 上添加屏蔽罩，以避免强电信号对周围环境产生干扰。

屏蔽罩可以采用金属材料或者导电涂料制成。

三、方法二：电气隔离电气隔离是另一种常见的 PCB 强电与弱电隔离方法。

其原理是通过电气屏蔽来防止强电信号对弱电信号的干扰。

具体实现方式有以下几种：1. 光耦隔离光耦隔离是一种常见的 PCB 电气隔离方法，其原理是利用光学传感器将输入信号转换为光信号，再将光信号转换回输出信号。

这种方法可以有效地防止干扰和噪声。

2. 磁耦合隔离磁耦合隔离也是一种常见的 PCB 电气隔离方法，其原理是利用变压器将输入信号转换为磁场信号，再将磁场信号转换回输出信号。

这种方法可以有效地防止干扰和噪声。

3. 互感器隔离互感器隔离也是一种常见的 PCB 电气隔离方法，其原理是利用两个线圈之间的互感作用来传输信号。

这种方法可以有效地防止干扰和噪声。

四、方法三：屏蔽处理屏蔽处理是一种常见的 PCB 强电与弱电隔离方法，其原理是通过屏蔽材料将强电信号隔离开来，以防止其对弱电信号产生干扰。

具体实现方式有以下几种：1. 金属屏蔽金属屏蔽是一种常见的 PCB 屏蔽处理方法，其原理是利用金属材料将强电信号隔离开来。

第1篇一、实验目的1. 了解光纤传输损耗的定义及其在光通信系统中的重要性。

2. 掌握光纤传输损耗的测量方法，包括截断法、插入法等。

3. 分析光纤传输损耗的主要影响因素，如光纤本身特性、连接损耗、环境因素等。

4. 通过实验验证光纤传输损耗的理论知识。

二、实验原理光纤传输损耗是指光信号在光纤中传播过程中，由于光纤本身的材料特性、结构缺陷以及外部环境等因素，导致光功率逐渐衰减的现象。

光纤传输损耗是影响光通信系统性能的关键因素之一，其测量方法主要包括截断法、插入法等。

三、实验仪器1. 20 MHz双踪示波器2. 万用表3. 光功率计4. 电话机5. 光纤跳线一组6. 光无源器件一套（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）四、实验步骤1. 实验准备：检查实验仪器是否完好，了解光纤传输损耗的基本原理和测量方法。

2. 截断法测量：a. 将光纤剪断，测量长光纤的输出功率P1。

b. 将剪断后的短光纤插入光纤跳线，测量输出功率P2。

c. 根据公式计算光纤传输损耗：L = 10lg(P1/P2)。

3. 插入法测量：a. 将光纤跳线插入光功率计，测量输出功率P0。

b. 将光纤跳线插入光纤跳线，测量输出功率P1。

c. 根据公式计算光纤传输损耗：L = 10lg(P0/P1)。

4. 分析比较：比较截断法和插入法测量的光纤传输损耗，分析两种方法的优缺点。

五、实验结果与分析1. 截断法测量结果：光纤传输损耗约为0.5 dB/km。

2. 插入法测量结果：光纤传输损耗约为0.6 dB/km。

3. 分析比较：截断法测量结果略低于插入法测量结果，可能是由于光纤跳线本身存在损耗。

六、实验结论1. 光纤传输损耗是光通信系统中的重要因素，影响光信号的传输距离和系统性能。

2. 通过实验验证了截断法和插入法测量光纤传输损耗的原理和方法。

3. 截断法测量结果略低于插入法测量结果，可能是由于光纤跳线本身存在损耗。

七、实验心得1. 本实验使我深入了解了光纤传输损耗的定义、测量方法及其影响因素。

电子铜导线的高频特性测试与分析导线是电子设备中的重要组成部分，特别是在高频电路中起着关键的作用。

在高频信号传输中，导线的特性参数对电路的工作效果和信号传输质量具有重要影响。

本文将探讨电子铜导线的高频特性测试与分析方法，以帮助读者更好地理解导线在高频环境下的工作特性。

首先，我们将介绍电子铜导线的高频特性。

在高频环境下，电子铜导线的两个主要特性参数是传输损耗和阻抗。

传输损耗是指导线在高频信号传输时的能量损耗，通常以单位长度的导线电阻来表示。

阻抗是指高频信号在导线中传输时遇到的阻碍，它包括电阻、电感和电容三个元素。

接下来，我们将讨论电子铜导线高频特性测试方法。

首先是传输损耗测试。

传输损耗可以通过测量导线电阻来获得。

一种常见的测试方法是使用四线法，即在导线两端施加电流，同时测量导线两端的电压。

通过测量电流和电压，可以计算出单位长度的导线电阻，从而得到传输损耗。

另一项重要的测试是导线的阻抗测试。

阻抗测试可以帮助我们了解导线对高频信号的传输特性。

常用的测试方法包括TDR（时域反射）和S参数测试。

TDR是一种通过测量信号在导线传输中的反射来确定阻抗的方法。

S参数测试是通过测量导线两端的电压和电流，并将其与输入信号进行比较，得到导线的阻抗参数。

除了传输损耗和阻抗测试，还有一些其他的高频特性测试方法，如串扰测试和信号完整性测试。

串扰测试是评估导线间相互干扰程度的一种方法，它可以帮助我们判断导线的电磁兼容性。

信号完整性测试是评估导线在高频信号传输过程中信号失真和延迟情况的一种方法，它可以帮助我们判断导线对信号质量的影响。

在得到导线的高频特性测试结果后，接下来需要进行一系列的分析。

首先，可以根据传输损耗和阻抗参数来评估导线的品质。

较低的传输损耗和稳定的阻抗参数通常表示导线优质。

其次，可以通过对比不同导线的测试结果来选择合适的导线材料和尺寸。

不同材料和尺寸的导线会有不同的高频特性，选择合适的导线可以提高电路的性能。

最后，还可以通过分析导线的串扰和信号完整性测试结果来调整电路布局或导线安装方式，以减少干扰和信号失真。

PCB行业的差分TDR应用摘要：TDR（Time Domain Reflectometry）是PCB行业检测产品的特征阻抗是否符合或达到预计要求的最主要的测试方法。

随着计算机和通信系统的串行总线速度显著提高，对PCB 走线特别是差分走线的阻抗控制提出了更高的要求。

如何验证PCB中差分走线的特征阻抗是否达到设计要求成为了PCB生产商以及高速数字电路设计人员必须关注的问题。

本文结合PCB行业公认的测试标准IPC-TM-650手册，重点讨论真差分TDR测试方法的原理以及特点。

关键词：PCB电路板、TDR、真差分TDR、特征阻抗、Coupon、IPC-TM-650、实时示波器、阶跃信号1.引言为了提高传输速率和传输距离，计算机行业和通信行业越来越多的采用高速串行总线。

在芯片之间、板卡之间、背板和业务板之间实现高速互联。

这些高速串行总线的速率从以往USB2.0、LVDS以及FireWire1394的几百Mbps到今天的PCI-Express G1/G2、SATA G1/G2 、XAUI/2XAUI、XFI的几个Gbps乃至10Gbps。

计算机以及通信行业的PCB客户对差分走线的阻抗控制要求越来越高。

这使PCB生产商以及高速PCB设计人员所面临的前所未有的挑战。

2.IPC-TM-650 手册以及PCB特征阻抗测试背景IPC-TM-650测试手册，是一套非常全面的PCB行业测试规范，从PCB的机械特性、化学特性、物理特性、电气特性、环境特性等各方面给出了非常详尽的测试方法以及测试要求。

其中PCB板电气特性要求在Section 2.5中描述，而其中的2.5.5.7a（IPC-TM-650官方网站下载链接 /4.0_Knowledge/4.1_Standards/test/2-5-5-7a.pdf）则全面的介绍了PCB特征阻抗测试方法和对相应的测试仪器要求，重点包括单端走线和差分走线的阻抗测试。

3.TDR的基本原理以及IPC-TM-650对TDR设备的基本要求3．1 TDR的基本原理：图1是一个阶跃信号（即数字信号的上升/下降沿）在传输线（如PCB的走线）上传输时的示意图。