中心議題：

• 運用RF測量技巧完整發揮RF設備性能

解決方案：

• 定期使用扳手與線路量表進行調整
• 提高 RF 測量技巧到完整發揮 RF 設備的效能

新款 RF 儀器均具備絕佳的精確度與測量功能

，已大幅超越之前的產品

，但若訊號無法達到一定質量，這些儀器亦無法發揮其效能

；聲音測量實作與相關要素，將可讓使用者完全了解自己投資的 RF儀器。

進行穩定的 RF 測量作業

在理想狀態下，應可輕鬆進行RF測量作業

，但實際上卻有著許多難題；目前既有的 RF 儀器即可滿足主要的 RF 測量作業
，如功率、頻率與噪聲


，但“獲得結果”不見得就是“獲得正確的結果”。若能於 RF 測量作業中建構最佳實作範例
，就能確保獲得穩定、精確
，且可重複使用的測量結果。

先了解術語

諸如“精確度”、“可重複性”
、“分辨率”，與“不確定性”的術語

，均往往於 RF 應用中遭混用或誤用，反而降低了測量的正確度。在進行 RF 測量作業之前，必須先了解重要術語，還有其正確的對應文字。

相較於模擬量表而言

，當要於模擬量表上分辨正確讀數時，儀器的數字顯示方式絕對要簡單許多。然而
，若數字顯示器呈現小數點後 3 位的數值，則使用者亦無法了解儀器或測量作業的分辨率與精確性。

即便可顯示數千個 dB 的功率
，或到小數單位的 Hertz 頻率，亦不代表該款儀器就能測量數分鍾之內的變化，所顯示的位數應要能超過儀器的測量功能所及。為了完整了解 RF 儀器的功能，應隨時參閱規格說明或數據，正確的術語定義
，將可減少使用者對測量作業的疑慮。

接著列出常見的數個關鍵術語：
˙分辨率 (Resolution)──儀器所能確實偵測的最小變化量 ；
˙可重複性(Repeatability)──在相同條件與結果之下，可重複進行的測量次數；
˙不確定性(Uncertainty)──將測得的未知絕對值予以量化 ；
˙精確度(Accuracy)──儀器在已知誤差範圍內所能測得的參數實際/絕對值。

若能預估錯誤信息來源，往往就能決定測量作業的不確定性。除了上麵提到的術語之外
，亦可至 National Institute Standards and Technology (NIST) 或其它標準機構，找到相關規格說明文件。可追蹤性 (Traceability) 則可確保所有測量儀器均是以常見標準所定義。

而“規格 (Specification) ”則是由測試設備的保證效能，並可由 NIST 追蹤相關校準認證。“典型、常見 (Typical) ”意指已完全測試的效能，但並未納入測量的不確定性。“名目
、表列 (Nominal) ”效能為輔助信息，而並非所有儀器都經過此項測量。

精確度為儀器在已知誤差範圍內所能測得的參數實際/絕對值，亦即所謂的 X plus 或 minus Y。若沒有某些誤差限製與單位，則測量值“34”並無任何意義。同樣的
，僅有“5”的誤差規格亦無任何意義；但“5%”的誤差規格亦無意義。

“5%”可代表“±5%”，亦可為“+3%”或“-2%”；舉例來說，精確度的正確表示方式應為“34 V +/- 1 V”

、“34 V +/- 1%”，或“34 V +2/-1 V”。進一步了解 RF 測量術語
，則可更熟悉其意義。若要能與別人精確溝通測量作業，則應先了解相關結果。

了解自己的受測裝置

受測裝置(Device under test，DUT) 可能大幅影響 RF 測量作業。舉例來說

，溫度就可能影響穩定性與可重複性
，許多 RF 裝置與儀器並不會自行補償溫度變化
，因此必須先穩定溫度
，才能將測量作業的漂移錯誤降至最低。還有立即的環境影響(如是否有空調循環、是否加蓋與嵌板、處 於室內或室外、是否靠近熱源) 均應納入變量考慮，並應注意暖機次數、DUT 冷卻條件，與外圍環境，與保持穩定的溫度。

在主動式裝置中，多餘的功率可能造成裝置發熱；以高功率的放大器為例，DUT 本(ben)身(shen)可(ke)達(da)穩(wen)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)，但(dan)後(hou)續(xu)的(de)組(zu)件(jian)就(jiu)不(bu)一(yi)定(ding)
，銜(xian)接(jie)放(fang)大(da)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)切(qie)換(huan)器(qi)與(yu)衰(shuai)減(jian)器(qi)就(jiu)常(chang)有(you)升(sheng)溫(wen)現(xian)象(xiang)。這(zhe)時(shi)就(jiu)可(ke)能(neng)要(yao)找(zhao)出(chu)由(you)放(fang)大(da)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)不(bu)定(ding)訊(xun)號(hao)
，如(ru)諧(xie)波(bo)。

電源供應線可能產生環境噪聲，並直接影響輸出
；而當放大器處於壓縮狀態時，若測量其線性參數 (增益與相位) 亦將無法得到相關結果。因為所有因素均將影響 RF 測量作業的精確度，在測量裝置之前，先行了解 DUT、作業方式
，與其對 RF 測量參數的影響，才能獲得有意義的結果。

找出不確定性的範圍

若要比對 RF 測試設備的規格與 DUT 的測量需求

，亦略顯不足；若 RF 測ce量liang作zuo業ye的de頻pin率lv較jiao高gao，而er儀yi器qi又you較jiao不bu符fu合he所suo需xu規gui格ge時shi，更geng加jia擴kuo大da不bu確que定ding性xing的de範fan圍wei。接jie著zhe各ge個ge測ce量liang步bu驟zhou均jun可ke能neng發fa生sheng錯cuo誤wu，進jin而er影ying響xiang整zheng體ti結jie果guo。當dang進jin行xing錯cuo誤wu測ce量liang時shi
，應ying先xian 找出測量作業的可能錯誤，再找出可能影響的 DUT。

使用者應了解儀器的重要操作規格，還有各個測量步驟所牽連的裝置 (包含 DUT 在內)；而其它相關規格則應了解配對
、功率、頻率響應與噪聲係數。亦應了解所有參數的容錯範圍
，並記住如下的參數：
˙RF 切換的可重複性、老化程度，與功率承載；
˙耦合器的方向係數，連接線的相位穩定性，還有轉接器的插入(Insert)損耗與折返損耗 (Return loss)；
˙電路板線路的阻抗質量
、適配卡插槽
，與電路板的傳輸開關情形 ；
˙測量作業的電磁波幹擾(EMI)強度。

並 未正式納入考慮的還有冷卻

、諧波、混附訊號(Spur)，與其它非線性動作，均可能影響測量作業。可查閱整體設定情形
，再找出各個部分的誤差幅度，以得到 測量不確定性的實際數據。另應找出錯誤來源，以了解其對精確度
、可重複性與不確定性的影響
，如此將可得到更精準的測量結果，並可高效率決定預算與資源。

注意所有組件與連結

產品的開發
、設計、測試，直到上市的成本，均為巨額的投資。公司的能否延續

，可能就以 1 款產品的效能而定生死。對高效能的 RF ceshishebeilaishuo，youyubixunengmanzushenhuochaoguomuqianshichangsuoxudezhongyaoguige，yinciqikenengtourudezijingengshinanyiguji。chulebixujubeijingzhengyoushizhiwai，yikenengyingxianggongsidehouxuying 收。

但是昂貴、高效能，且精確校準過的 DUT 與測試係統還不夠，針對中間用以銜接裝置用的連結組件，亦必須考慮其質量與可重複性。若能提升關鍵規格達 1/10 或 1/5 的 dB，就可能達到高競爭優勢。

對絕大部分的標準而言
，最好是能達到 1：1.5 的電壓駐波比(VSWR)，但匹配(Match)的強度亦可能影響錯誤的為匹配的不確定性達 +/-0.35dB (約略值)。當造成過多的不確定性時，就不可能達到 0.2 dB 的關鍵規格。

其它受到忽略的項目 (如連接線、切換器、衰減器
、插槽、轉接器，與配件) 亦(yi)能(neng)影(ying)響(xiang)整(zheng)體(ti)的(de)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)。若(ruo)要(yao)開(kai)始(shi)測(ce)量(liang)作(zuo)業(ye)
，應(ying)先(xian)達(da)到(dao)所(suo)需(xu)的(de)精(jing)確(que)度(du)，接(jie)著(zhe)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)組(zu)件(jian)。依(yi)目(mu)前(qian)公(gong)認(ren)的(de)標(biao)準(zhun)


，測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)的(de)效(xiao)能(neng)最(zui)好(hao)達(da)到(dao) DUT 受測參數的 10 倍之譜。

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若已擁有高質量的訊號路徑，則接著就是布署完整的測量實作
；使用者應確實清潔並存放連接線
、jietou，yuzhuanjieqi，jiusuanshizuigaojidelianjiexianyuzhuanjieqiyehuimosun，ruolingjianlaohuajiuyingtaotai，zhexiedousuanceshizuoyedehaocai，bingyingzhubujianshaozhuanjieqideshiyongjihui。

此外應定期使用扳手與線路量表進行調整，即可盡量避免熱切換(Hot-switching)；並請注意
，應適時靜電放電 (Electro-static discharge，ESD)。即便於測試係統與 DUT 之間使用最高質量的組件，若銜接的零件過多，亦可能造成測量錯誤。

為測量作業選用正確的工具

根據所要測量的參數與所需的精確度，其測量 DUT 的 RF 設備亦有所不同。能投資設備當然最好，但若僅能發揮設備某部分的效能，就形成預算浪費。若僅需測量 RF 功率，則 RF 功率計當然優於向量訊號分析器 (VSA)。

純量(Scalar)儀器僅能測量強度 (振幅)，而er向xiang量liang儀yi器qi則ze可ke測ce量liang強qiang度du與yu相xiang位wei。就jiu算suan測ce量liang作zuo業ye不bu需xu相xiang位wei值zhi，則ze由you於yu向xiang量liang儀yi器qi的de相xiang位wei信xin息xi可ke找zhao出chu係xi統tong中zhong的de無wu用yong反fan射she並bing將jiang之zhi量liang化hua，因yin此ci亦yi可ke用yong以yi修xiu正zheng錯cuo誤wu。

在購買 RF 設備時，價格往往並不等同於效能。高質量的掃頻調協頻譜分析器 (Swept-tuned spectrum analyzer)，往往就能占去大部分的預算
；就該款儀器原始的測量效能而言



，雖然已可達 ± 1 dB 或較差的精確度並可用於一般測量，但卻無法滿足絕對 RF 功率的測量需要。同樣的

，若使用中的儀器可達 -140 dBm/Hz 的噪聲水平，此款儀器就難以測量 -155 dBm/Hz 噪聲水平的 DUT。

所以請為測量作業選擇正確的工具；若(ruo)購(gou)買(mai)的(de)設(she)備(bei)效(xiao)能(neng)超(chao)出(chu)所(suo)需(xu)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)確(que)度(du)太(tai)多(duo)，就(jiu)浪(lang)費(fei)了(le)成(cheng)本(ben)與(yu)資(zi)源(yuan)，而(er)且(qie)可(ke)能(neng)排(pai)擠(ji)到(dao)其(qi)它(ta)部(bu)分(fen)的(de)預(yu)算(suan)分(fen)配(pei)。在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)

，連(lian)接(jie)線(xian)與(yu)切(qie)換(huan)器(qi)甚(shen)至(zhi)更(geng)有(you)助(zhu)於(yu)提(ti)升(sheng)測(ce)量(liang)質(zhi)量(liang)。

開發測量程序

一旦建構自己所需的最佳實作
，即可將之安裝至測量程序中，更有利於整個團隊的溝通，接著就能讓 RF 測量結果達到更好的可重複性與一致性。舉例來說
，測量程序的常見問題之一即為：“應多久校準 1 次”。

許多 RF 儀器對環境的變化極其敏感，因此就必須時常校準設備
；高精確度的測量需求亦常常影響了校準頻率。不論哪種情況
，均應了解 RF 設備的校準需求，並將之列入測量程序中。

從設計、檢驗、測試，到製造的所有程序
，均將影響 RF 的測量效能。使用者亦需考慮製造過程所應測試並檢驗的作業參數。而可能影響精確度、可重複性，與不確定性的前/後 1 項程序 (如重新作業、焊接、組裝，與絕緣)，均應納入考慮。

若要建構良好的 RF 實作，亦應考慮相關程序。亦可連帶簡化學習與標準化的過程。而後續從建構程序直到產品使用壽命，“一致性”亦將影響 RF 參數與測量結果。

提高 RF 測量作業的質量

要進行 RF 測量作業很簡單，但要能準確測量就有些許難度。若能建構完整實作並用於程序之中，將可提升 RF 測量的質量。

還有許多方法可找出並建置最佳實作範例。應不斷設法提升 RF 測量質量，以確實了解測量要點並用於實作之中。從提高 RF 測量技巧到完整發揮 RF 設備的效能
，此篇技術文章所提及的步驟均屬於基礎概念而已。