בדיקה ואימות ביצועי מסנני מעביר פס (Cavity Bandpass) במעבדה כרוכים במספר מדידות מרכזיות כדי להבטיח שהם עומדים במפרטים כגון אובדן הכנסה (Insert Loss), אובדן החזרה (Return Loss), רוחב פס (Reverse Loss), תדר מרכזי (Center Loss), דחייה (Return Loss) וטיפול בהספק (Electrical Discharge). להלן מדריך שלב אחר שלב:

1. ציוד נדרש

מנתח רשתות וקטוריות (VNA) – למדידות ספראמטר (S11, S21).

מחולל אותות ומנתח ספקטרום - אלטרנטיבה אם VNA אינו זמין.

מד צריכת חשמל - לאימות אובדן הכנסה.

מגבר כוח ועומס דמה - לבדיקת הספק גבוה (אם רלוונטי).

ערכות כיול (SOLT/TRL) – לכיול VNA.

כבלים ומתאמים - כבלי RF איכותיים ויציבי פאזה.

תא טמפרטורה (במידת הצורך) – לבדיקת יציבות תרמית.

2. הכנה

כייל את ה-VNA עד לטווח התדרים הרצוי (למשל, 1–10 גיגה-הרץ) באמצעות כיול SOLT (ShortOpenLoadThru).

חבר את המסנן כראוי (ודא חיבור נכון עם תזוזת כבל מינימלית).

יש לאפשר זמן חימום למסנן (במיוחד עבור חללים בעלי איכות גבוהה, מכיוון שהטמפרטורה משפיעה על הביצועים).

3. מדידות מרכזיות

א) תגובת תדר (S21 – אובדן הכנסה ורוחב פס)

מדוד את S21 (שידור) על פני טווח התדרים.

לְזַהוֹת:

תדר מרכז (f₀) - היכן שההפסד הכנסה הוא הנמוך ביותר.

רוחב פס של 3 dB – טווח תדרים שבו ההפסד הוא ≤3 dB מהשיא.

אובדן הכנסה (IL) – אובדן מינימלי ב-f₀ (צריך להיות נמוך ככל האפשר, למשל, <0.5 dB).

גורם צורה – יחס של 60 dB BW ל-3 dB BW (מציין את תלילות החצאיות).

ב) אובדן החזרה / VSWR (S11 - התאמת קלט)

מדוד את S11 (השתקפות) כדי לבדוק התאמת עכבה.

אובדן ההחזרה צריך להיות >15 dB (VSWR <1.5) בפס המעבר.

אובדן החזרה נמוך מצביע על חוסר התאמות (למשל, צימוד לא תקין).

ג) דחיית Out-of-Band

מדוד את הנחתת פס העצירה בתדרים שצוינו.

בדוק תגובות כוזבות (פסי מעבר בלתי צפויים).

ודא שהדחייה עומדת במפרטים (למשל, >60 dB ב-±500 MHz מ-f₀).

ד) עיכוב קבוצתי (לינאריות פאזה)

השתמש במדידת השהיית קבוצתית של VNA (נגזרת של הפאזה).

צריך להיות שטוח בפס המעבר כדי למנוע עיוות אות מינימלי.

ה) טיפול בכוח (אם רלוונטי)

הפעל אות בהספק גבוה (CW או פולסים) ליד f₀.

ניטור S21 לפני/אחרי לאיתור התדרדרות (המצביע על קשת או חימום).

מדוד את עליית הטמפרטורה (עבור מסננים בעלי הספק גבוה).

ו) יציבות תרמית (עבור יישומים קריטיים)

הנח את המסנן בתא טמפרטורה.

מדוד סחף תדר ושונות IL על פני טמפרטורה (למשל, 40°C עד +85°C).

4. אימות מול מפרטים

השווה תוצאות עם גיליון נתונים או יעדי עיצוב:

אדוות פס מעבר (צריכה להיות מינימלית, למשל, <0.2 dB).

רוחב פס (חייב לעמוד בדרישות של 3 dB או 1 dB BW).

דחייה (חייבת לעמוד בדרישות ההנחתה הנדרשות בפסי עצירה).

טיפול בהספק (אין ירידה בהספק המדורג).

5. פתרון בעיות נפוצות

אובדן הכנסה גבוה? → בדוק צימוד לקוי או הפסדי מוליך.

הפסד תשואה גרוע? → ודא התאמת עכבה תקינה (ייתכן שיהיה צורך לכוונן את ברגי הכוונון).

תגובה אסימטרית? → פגמי ייצור אפשריים (רזונטורים לא מיושרים).

סחף תדרים? → בדיקת השפעות התפשטות תרמית (תכונות חומר).

6. בדיקות מתקדמות (אופציונלי)

עיוות אינטרמודולציה (IMD) → עבור מסננים בעלי עוצמה גבוהה.

תרומת רעש הפאזה → אם משתמשים בו בלולאות מתנד.

בדיקת רטט/הלם → עבור יישומים צבאיים/חלליים.

מַסְקָנָה

על ידי מדידה שיטתית של פרמטרים, טיפול בהספק ויציבות תרמית, ניתן לאמת באופן מלא את ביצועי מסנן מעביר פס (bandpass filter cavity). יש לתעד תמיד את התוצאות ולהשוות אותן מול מפרטי התכנון כדי להבטיח תאימות.

יון מיקרו, כיצרנית מקצועית של רכיבי RF פסיביים, יכולה להציע מסנני חלל עד 40GHz, הכוללים מסנני מעביר פס, מסנני מעביר נמוכים, מסנני מעביר גבוהים ומסנני עצירת פס.

מוזמנים ליצור איתנו קשר: liyong@blmicrowave.com