射頻和微波的測量內(nèi)容多種多樣。雖然被測對象從器件角度來分類可以簡單的分為有源和無源兩大類，整機測試也可分為發(fā)射機與接收機兩類，但是由于測量環(huán)境和測量條件的不同，測試要求的不同，測試者對測試方法的理解不同，得到的結(jié)果也不盡相同，這就給射頻微波測量帶來了挑戰(zhàn)。通過對射頻和微波測量的深入研究，不但可以掌握測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且可以從中找到挑戰(zhàn)和樂趣。

要完成一次準(zhǔn)確的微波射頻測量，需要從各個角度來考慮問題。從被測器件、測試儀器、測試系統(tǒng)和附件以及測試方法和原理等各個方面考慮，綜合分析評估射頻和微波測量的準(zhǔn)確性。

在現(xiàn)代通訊系統(tǒng)高速發(fā)展的環(huán)境下，需要射頻微波測量的環(huán)節(jié)和要求也愈發(fā)復(fù)雜。

設(shè)計、生產(chǎn)、維修、質(zhì)量管理等各個流程都需要對部件進行射頻微波指標(biāo)進行測量，高效精確的射頻和微波部件測量就顯得尤為重要。

基本測試流程

預(yù)測量：實際測量時常會忽略的第一步，導(dǎo)致在無意義的測試上浪費了很多時間。預(yù)測試是對被測部件進行粗略的測量，以觀察它的部分屬性。通過預(yù)測試，可以發(fā)

現(xiàn)被測部件是否成功插入，開機和正常操作。很多時候測量后才發(fā)現(xiàn)增益、匹配、功率等與期望不符，然后花費很多時間去找原因。提早發(fā)現(xiàn)一些問題可以給測量節(jié)

省很多時間。

測試優(yōu)化：知道被測件的大致屬性以后，就可以對測量參數(shù)進行優(yōu)化。優(yōu)化的目的為了得到更好的測量效果，比如在測量接收機前插入一個衰減器，或者給源輸出增加一個放大器。

校準(zhǔn)：校準(zhǔn)是測量系統(tǒng)本身的特性并將其從總的測量結(jié)果中移除的過程，是一個獲得系統(tǒng)誤差并修正的過程，也是一個改善測量結(jié)果的重要步驟。根據(jù)被測部件對系統(tǒng)誤差的不同響應(yīng)，需要用到不同的校準(zhǔn)方式和校準(zhǔn)件。

測量：在測量時，需要考慮激勵源的多個方面，還需要考慮測量順序和一些其他測量條件的影響。測量條件指的不僅僅是具體的測量設(shè)置條件。還包括一些預(yù)置條件，比如為了獲得被測部件的非線性響應(yīng)需要考慮被測部件之前的功率狀態(tài)。

分析：得到測量的數(shù)據(jù)后，為了得到更為準(zhǔn)確的測量結(jié)果，需要給測量結(jié)果加上誤差修正因子。為了得到更為實用的數(shù)據(jù)，還可以對測量結(jié)果進行一些數(shù)學(xué)運算，或者對不同測量條件下的測量結(jié)果進行比對來更深入了解被測部件的特性。

保存數(shù)據(jù)：是將測量結(jié)果進行有效保存。有時只是簡單地對結(jié)果進行截屏，但通常都需要把結(jié)果數(shù)據(jù)保存下來，以便以后進行模擬和分析。

射頻和微波部件的特性

射頻和微波部件與其他電子部件的不同主要體現(xiàn)在以下幾點：首先，射頻微波部件的大小是不能忽略的，事實上在某些頻率上很多部件的大小已經(jīng)與波長相當(dāng)，這樣

會導(dǎo)致輸入部件的信號相位在經(jīng)過部件后發(fā)生改變，這意味著需要把射頻微波部件當(dāng)成分布式元器件來看待。其次，參考接地點對于射頻微波部件來說也不是一個

點，而是分散的。然而很多情況下這個地并沒有很好的明確定義。有時候，部件的不同地之間離的非常遠(yuǎn)，以至于在這兩個地之間有可能產(chǎn)生信號流。即使部件只是

串聯(lián)形式（沒有地），也需要意識到地是一直存在的，所以部件對于地來說始終存在一個阻抗。實際上，部件的地就是部件的底座或者外殼，或者在印制電路板上的

電源或其他接地面。

只有在射頻和微波部件領(lǐng)域才會用到波傳輸?shù)母拍?。在波?dǎo)部件中，即沒有信號也沒有地，電磁波通過部件導(dǎo)入和導(dǎo)出，并沒有具體的地。對于這些部件來說（及時

它是一個傳輸線，如一個波導(dǎo)），其大小也占波長相當(dāng)比例。在波導(dǎo)測量中一些常規(guī)的概念，例如阻抗，容易引起歧義，需要特別注意。

射頻同軸電纜和連接器測量

射頻和微波傳輸電纜有很多形式，應(yīng)用與各個領(lǐng)域，是射頻微波系統(tǒng)中連接各個部件的基本單元。同軸電纜的主要參數(shù)是阻抗和損耗，通常用其等效分布參數(shù)來表示。

特性阻抗是射頻微波同軸電纜最常被提到的指標(biāo)之一。最大功率傳輸、最小信號反射都取決于電纜的特性阻抗和系統(tǒng)中其他部件的匹配。如果阻抗完全匹配，則電纜

的損耗只有傳輸線的衰減，而不存在反射損耗。電纜的特性阻抗與其內(nèi)外導(dǎo)體的尺寸之比有關(guān)，同時也和填充介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)。

反射的大小可以用電壓駐波比（VSWR）來表達(dá)，其定義是入射和反射電壓之比。公式如下:

同軸電纜的衰減是表示其有效傳輸射頻信號的能力，它由導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗和輻射損耗三部分組成。導(dǎo)體損耗是由導(dǎo)體的趨膚效應(yīng)所引起的，隨頻率的增加呈平方根關(guān)系。介質(zhì)損耗是由介質(zhì)材料對傳導(dǎo)電流的電阻所引起的，隨頻率的增加呈線性關(guān)系。輻射損耗是由泄漏引起的。

使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測得射頻同軸電纜的衰減與電壓駐波比（VSWR）

射頻同軸連接器測試類似同軸電纜。

濾波器和雙工器的測量

濾波器是一種選頻部件，它可以讓某些頻率通過而抑制其他頻率。其種類有很多，包括低通，高通，帶通，帶阻濾波器，等等。多端口的濾波器可以組成雙工器和多路復(fù)用器，用來將一個端口不同頻率的信號分離或合并到不同頻率的端口。

對很多濾波器來說，比較理想的情況是在通帶平坦與截止銳減之間達(dá)到一種折中。因此，在對濾波器部件進行測試評估時，測量它的傳輸響應(yīng)是非常重要的。對于大部分通信系統(tǒng)中的濾波器來說，理想的傳輸響應(yīng)在通帶內(nèi)應(yīng)該是等量平坦的，能達(dá)到切比雪夫型響應(yīng)的效果（等量波紋）。

天線測量

天線部件作為無線通信系統(tǒng)的空中接口，其對整體系統(tǒng)性能的影響體現(xiàn)在最前端（接收機）和最后端（發(fā)射機）。天線可以做的很小很簡單，例如手機上的拉桿天線，也可以相當(dāng)復(fù)雜，例如相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)中用的天線。天線有兩個關(guān)鍵指標(biāo)：反射和增益。

天線反射本質(zhì)上是測量信號從發(fā)射機到空中的傳輸效率。理想情況下，天線阻抗應(yīng)該與發(fā)射機的輸出阻抗相匹配。一般情況下，天線與一個參考阻抗相匹配，而發(fā)射

端也匹配到同一參考阻抗，這就意味著它們之間可能會達(dá)成匹配。但在更多情況下，如果天線相位與發(fā)射機的相位不互為共軛，它們就是完全不匹配的。失配指標(biāo)越

嚴(yán)格，當(dāng)調(diào)相導(dǎo)致失配時可觀察到發(fā)射機功率變化越小。

另外，天線通常只是在比較窄的頻率范圍內(nèi)才匹配，天線設(shè)計的一個主要方面就是擴展其阻抗匹配的帶寬。天線的增益、或增益圖，表示的是天線相對于一個理論的

全向天線輻射到指定方向（或稱為波束）的效率，通常稱為各向同性的輻射體。其指標(biāo)為相對全向天線的分貝數(shù)，單位為dB。

測量天線圖也就是測量天線的輻射圖，通常在極坐標(biāo)上用等值線表示，其中極角指的是相對于主波束或“瞄準(zhǔn)線”的天線角度。天線圖的測量可以是簡單的轉(zhuǎn)盤上天線增益測量，也可以是復(fù)雜到多元相控陣列的近場探測。

放大器測量

微波射頻放大器常用于無線電接收機前端，其作用是提高接收機靈敏度。在某些需要測量微弱信號的場合，如電磁環(huán)境測量、發(fā)射系統(tǒng)的雜散測量等，當(dāng)被測信號的幅度低于頻譜分析儀的底噪時，也需要使用放大器。

放大器的主要測試指標(biāo)為增益、帶內(nèi)平坦度、噪聲系數(shù)、反向隔離、輸入和輸出駐波比、互調(diào)和諧波、動態(tài)范圍。