回波损耗是什么?
在调试通信系统或高频电路时,经常会听到“回波损耗”这个词。简单来说,它反映的是信号在传输过程中有多少被反射回来了。比如你在家用Wi-Fi,如果信号碰到墙或者金属物体被大量反射,实际到达手机的信号就弱了,这其实就是回波损耗大的表现。
回波损耗值通常用dB表示,数值越小(负得越多),说明反射越少,匹配越好。比如-20dB比-10dB的回波损耗要好。
为什么用网络分析仪测?
普通的万用表或示波器很难准确捕捉高频下的反射情况。网络分析仪(VNA)专门用来测器件在高频下的S参数,其中S11就是输入端的反射系数,直接对应回波损耗。
常见场景比如调试天线、滤波器、射频电缆,甚至PCB上的高速差分走线,都需要用到网络分析仪来评估匹配程度。
准备工作不能马虎
开始之前,先确认设备支持你要测的频率范围。比如测Wi-Fi 2.4GHz信号,分析仪至少得覆盖这个频段。接着把测试线接上,注意别弯折太厉害,高频下线缆状态会影响结果。
最关键一步是校准。不校准的话,测出来的可能是线缆和接头的误差,而不是被测件的真实数据。一般用校准件(开路、短路、负载)做SOLT校准,仪器会引导你一步步完成。
设置参数看哪里?
打开网络分析仪,选择S11测量模式。设置起始频率和终止频率,比如从2.3GHz到2.5GHz。然后调整参考电平和中频带宽(IF BW),带宽越小噪声越低,但扫描会变慢。
屏幕上显示的曲线就是回波损耗图。如果在目标频点看到-15dB以下,说明匹配还可以;要是只有-5dB,那问题就大了,可能驻波比很高,容易烧功放。
实测一个小天线的例子
拿一个2.4G的PCB天线来测。校准完成后,把测试线接到天线馈点。观察曲线,在2.45GHz处读数是-12dB,不算理想。换个匹配电感再试,变成-18dB,明显改善。
这时候也可以切换到史密斯圆图模式,看阻抗点是不是靠近圆心。越靠近50欧中心,说明匹配越好,回波损耗自然更低。
常见问题提醒
测试时手不要一直碰触被测件,人体靠近会影响分布电容,导致数据飘动。另外,接头拧紧但别用力过猛,MCPX这类小接口很容易滑丝。
如果发现整个频段都异常,先换根已知正常的线缆试试,排除测试线损坏的可能。有时候看着是线的问题,其实是校准失败没察觉。