我的板子為什么測不了損耗

高速先生成員--周偉

最近我們珠海高速實驗室正式對外開放了，我們也同步推出了關于高速信號測試、高速儀器的一些視頻。

大家知道我們有儀器后，很多熱心的小伙伴們就以為我們開掛了，什么都能測，然后就會來咨詢我們，很多都是希望我們能幫他們測一下實物板上的線路損耗，包括cable的損耗等；老實說，我們也很想測，但真的很難，臣妾做不到??！下面簡單匯總一些熱心小伙伴們的測試需求。

關于損耗的測試需求真的是五花八門，今天我們就來一起簡單普及下為什么實物板可以測試阻抗而不能測損耗。

我們先來了解下測試阻抗和損耗的儀器，目前我們珠海高速實驗室采用的是Keysight的矢量網絡分析儀N5227B，頻率從10MHz到67GHz，如下圖所示：

而我們深圳高速實驗室采用的是羅德與施瓦茨的矢量網絡分析儀ZVA67，頻率也是從10MHz到67GHz，如下圖所示：

待測物（后面用俗稱DUT表示）和儀器之間就需要通過長短不一的各種線纜（后面用俗稱Cable表示）來對接，如下圖所示：

Cable一端接儀器，另一端接DUT，而DUT的種類就更加繁多，也就是大家的待測產品，實在是太多了，有實物PCB板，也有連接器、線纜、芯片及測試板等，下面我們簡單舉個常規的例子，實物PCB板和帶SMA頭的測試板，如下圖所示：

如果是帶SMA頭的測試板，只需要直接將前面的Cable和板子上的SMA頭對接（當然接口大小需要一致，常規都是比如3.5mm，2.92mm，2.4mm和1.85mm等幾種規格的接口尺寸，如果不一致還需要采用轉接頭），接好后就可以直接進行阻抗和損耗的測試了。如果是測試DUT的損耗，一般還會采用去嵌的方式將SMA頭的損耗去嵌掉，去嵌完的數據就是DUT的損耗數據，如果不去嵌就會帶入SMA頭的影響。關于去嵌不是我們今天本文的重點，在此先跳過，不再贅述。連接好的圖片如下所示：

那如果是實物PCB板或者其他的沒有帶SMA頭的DUT需要測試損耗，首先就需要考慮怎么和儀器對接的問題，然后如果可以對接了，還要考慮中間引入進來的線纜或者探頭本身的損耗大小，能否校準（或去嵌）掉這個損耗，因為損耗的測試一般都是需要有一定的精度，同時還需要排除掉其他物體的影響，否則測試就沒有太大的意義（除非對比性測試）。

而阻抗測試就相對簡單很多，因為阻抗測試是通過時域反射原理，只需要在任何一端有開路的地方測試，實際操作時只需要有探頭一端接Cable，另一端可以接觸到DUT測試點或者焊盤就可以了，我們測試阻抗的探頭如下圖所示。

這個時候可能大家就會有疑問了，那為什么這個探頭可以用來測阻抗卻不能用來測試損耗呢，同樣可以連上??？這就涉及到損耗和阻抗本身的測試機制了，簡單來說：一是損耗測試需要一定的精度，這個探頭本身帶來的損耗太大且沒法去嵌，所以測出來的結果是包含了這個探頭的損耗在里面；二是損耗需要從DUT兩端測試，這就意味著兩端需要一樣的這種探頭，得出來的損耗參數就更大了；三是這種探頭依靠手來把持，接觸不是很穩定，不同的人握力不一樣，所以不同時間不同人員測試出來的數據也有差異，對應損耗測試的精度是不可接受的，所以很多情況下就不能依靠這種探頭來進行損耗測試。

可能還有人會說，不能用手持式探頭，那可以用探針臺啊，探針臺的探針是可以校準去嵌的。話是這么說，但探針臺的測試受限條件也很多，首先需要光板測試且板子平整，其次板子上pin的間距尺寸需要匹配探頭的間距等，還有就是如果一端是芯片，一端是連接器的信號，這個就沒法點測了。關于探針臺的介紹，我們的視頻號也有介紹過了，沒看過的在高速先生視頻號搜索觀看。

總之，沒有帶SMA頭的PCB和PCBA的都可以，如果想比較準確的測試損耗或者S參數，總體還是有難度的，這下大家明白了嗎？

本期提問

我就想測試實物板的損耗，如果還在設計階段，有什么好的辦法嗎？歡迎大家暢所欲言。

審核編輯 黃宇