1 Resumo do conteúdo
A perda de inserção de banda é um indicador importante para dispositivos de RF passivos, como filtros, junctores de emissão, cabos. Os métodos comuns de teste de entrada e saída de um único medidor de potência não podem obter resultados precisos. Este artigo explica o motivo do erro e descreve um método de teste de potência dupla extremamente prático em engenharia, com resultados quase consistentes com os obtidos com um analisador de rede em laboratório.
Além disso, este artigo destaca o papel importante dos cabos e conectores de teste na precisão do teste, que muitas vezes são facilmente ignorados na engenharia.
2 Introdução
A perda de inserção de banda é o principal indicador de dispositivos de RF passivos. Os valores típicos de perda de inserção são relativamente pequenos, por isso é difícil alcançar a precisão do teste em laboratório com métodos de medição comuns. Em laboratórios e fábricas, analisadores de rede são geralmente usados ​​para medir a perda de inserção. Usando transmissores de rádio comuns como fonte de sinal e medidores de potência de RF como o BIRD43 ou instrumentos semelhantes, é difícil medir os valores de perda de inserção em estados de alta potência. Na verdade, no estado de alta potência, a perda de inserção não pode ser medida diretamente, o valor de perda de inserção deve ser calculado pela relação de potência de entrada de rádio-frequência de saída do dispositivo medido (a seguir denominado DUT), a fórmula é a seguinte:
IL (dB) = 10 lg (Po / Pi)
onde Pi e Po são a potência de entrada e saída de radiofrequência do DUT, respectivamente.
3 Método de teste de medidor de potência único
Geralmente, um medidor de potência para medir a potência de entrada e saída do dispositivo não pode ter precisão suficiente para verificar os indicadores de fábrica de perda de inserção, há muitas razões para erros.

A Figura 1 descreve um método comum de medição de potência. O indicador de perda de inserção do DUT na frequência de funcionamento é de -1,5 dB. O medidor de potência usa o modelo BIRD43 com sonda de 50 W, enquanto o transmissor usa um transceiver móvel de 30 W para conectar o dispositivo com um cabo coaxial de qualquer comprimento.

Na Figura 1A, o transmissor é conectado ao DUT através de um medidor de potência e um cabo de teste 1,2. Quando o transmissor está ligado, o medidor de potência indica a potência positiva de 32,3 W, notada como Pi = 32,3 W. Na Figura 1B, o transmissor é conectado ao DUT através do cabo 1, enquanto a saída do DUT é conectada à carga através do cabo 3, do medidor de potência e do cabo 2. Neste momento, o medidor de potência indica a potência positiva de 20W. Considere-se que P o = 20,0 W.
Após as medições acima, a perda de inserção pode ser calculada da seguinte forma:
IL（dB）=10 lg (20/32.3)= - 2.1dB
Obviamente, este resultado não concorda com os indicadores de fábrica, o indicador está errado? Antes de tirar qualquer conclusão, vamos olhar para as razões pelas quais os erros podem ser inerentes a uma única medição de potência.

3.1 Causas dos erros de medição
3.1.1 Alterações na impedância de carga do transmissor
Nas Figuras 1A e 1B, cabos de diferentes comprimentos são usados para conectar o DUT e o transmissor. Se a impedância de entrada do DUT não for pura e não for igual a 50 euros, alterar o comprimento do cabo entre o DUT e o transmissor, por exemplo, também causará mudanças na amplitude e na fase da impedância de carga apresentada no transmissor. Assim, quando o medidor de potência e o cabo são movidos da saída de entrada do DUT para causar uma mudança de impedância, a potência de saída do transmissor também mudará.
3.1.2 Posição do medidor de potência
Existe uma onda de estacionamento na linha de transmissão de uma carga de encaixamento ou de resistência. Devido à presença de ondas estacionárias de carga, os resultados das medições de potência realizadas com um potência medidor também são diferentes em diferentes pontos.
3.1.3 Cabos e perdas inerentes à inserção
Ao calcular a perda de inserção, a perda de cabos de conexão internos que afetam a medição de potência deve ser considerada. Nas medições acima, o erro dos indicadores de fábrica e do teste de campo é de 0,6dB. O erro será maior se o transmissor de teste for instável.
3.1.4 Instabilidade do transmissor
Se a impedância de carga não for de 50 euros, pode causar instabilidade no amplificador de potência de alguns transmissores. Especialmente dispositivos de ressonância (como filtros de câmara) podem gerar uma grande resistência eletrônica na frequência de resposta de corte. Isso pode causar oscilações de parâmetros que geram uma grande potência de saída fora da faixa de passagem do DUT. Se o transmissor produzir uma oscilação, a potência de saída do transmissor medida pelo medidor de potência incluirá a potência dispersa. Se a maior parte da potência dispersa for diminuída pelo DUT, o resultado será uma "perda de inserção falsa". Dependendo da relação de potência de onda dispersa e da resposta do DUT, erros de medição de perda de inserção ainda maiores podem ocorrer.
Na Figura 1C, o transmissor é conectado ao DUT (filtro) por um cabo mais curto e irregular, o que resulta em uma oscilação, com o potência medidor na saída do DUT (filtro) e as leituras de potência positiva de apenas 15,5 W, porque cerca de 4,5 W de potência difusa não passam pelo DUT (filtro). Neste momento, a perda de inserção pode ser obtida como:
IL =10Lg（15.5/32.5）=－3.2dB
Este resultado é * errado.
Medição de potência de saída (transmissor instável) Figura 1 Método de teste de perda de inserção de um único medidor de potência (não recomendado)

4 Métodos de teste recomendados
Esta abordagem evitará a maioria dos problemas acima mencionados. Primeiro, obtenha as leituras do medidor de potência usadas para corrigir a perda de inserção do dispositivo de teste e os erros de correção relativos do medidor de potência com a etapa de teste da Figura 2A. As etapas da Figura 2B são usadas para medir a potência de entrada e saída.
O cabo 1 é cortado em um determinado comprimento para garantir que o comprimento total da linha de transmissão entre a saída do transmissor e a saída do medidor de potência seja um número inteiro de metade do comprimento de onda da frequência de teste. Isso garante que a impedância de carga observada pelo transmissor seja igual à do DUT ligado ao medidor de potência1. O manual de operação do medidor de potência geralmente inclui o comprimento* do cabo de teste necessário para diferentes faixas de frequência.
Na Figura 2B, os medidores de potência 1 e 2 são conectados às entradas e saídas do DUT com um cabo muito curto ou um adaptador N(M)-N(M), ou um adaptador N(M)-N(F) com um ângulo de curvatura de 90 graus para facilitar a conexão entre o medidor de potência e o DUT. Na Figura 2A, a conexão entre os medidores de potência é a mesma que na Figura 2B, exceto que um adaptador N(F)-N(F) é anexado no meio em vez do DUT.
Nas Figuras 1 e 2, a resistência de carga de 50 Euro deve ser conectada à saída do medidor de potência 2 por meio de um cabo coaxial curto ou adaptador N(M)-N(M). Se a perda de eco da carga for de -30dB (relação de onda estacionária inferior a 1,06) ou melhor, o comprimento da linha de transmissão entre o medidor de potência e a resistência à carga não requer requisitos especiais.

As etapas do teste são as seguintes:
Como mostrado na Figura 2A, conecte diretamente o medidor de potência 1 e o medidor de potência 2, ligue o lançador e anote as leituras de potência positivas P1 e P2.
Desligue o transmissor e conecte o DUT entre o medidor de potência 1 e 2, como mostrado na Figura 2B.
Bata o desenvolvedor e anote as leituras de potência positivas P3 e P4.
4. A perda de inserção é calculada da seguinte forma:
IL (dB) = 10lg (P1 × P4 / P2 × P3)
No exemplo anterior, os resultados de medição do filtro de câmara obtidos são os seguintes:
P1=28.7W P3=28.0W
P2=24.0W P4=16.8W
A perda de inserção desejada é:
Po / Pi = (28,7 × 16,8 / 24,0 × 28,0) = 0,7175
IL = 10lg（0.7517）= -1.44dB
A diferença entre o resultado e o indicador de fábrica do filtro medido é menor de 0,1 dB.
Outras observações:
Cabos e conexões que devem ser usados. Se possível, as juntas devem ser prensadas e soldadas. Junções de má qualidade podem afetar os resultados da medição.
Não use conectores ou adaptadores UHF (SL16).
Além da banda de frequência VHF, as propriedades de impedância dos conectores UHF são muito ruins e, portanto, o conector tipo N deve ser usado no medidor de potência.
Verifique a pureza espectral do transmissor, a radiação difusa e a harmonia em relação à frequência de carga devem ser menores de 60 a 70 dB.