射频检测链路由信号源或分析仪、测试线缆、连接器、转接头和被测器件依次连接而成，每一个接口都会带来一点损耗和一点反射。单个连接器的插入损耗通常只有百分之几到零点几dB，数量看上去不大，但检测链路里的接口很少只有一两个，累积起来，再叠加频率升高的因素，对功率读数、动态范围和测量不确定度都会产生实际的影响。下面按损耗的构成、典型数值、链路累积、接口因素和校准方法依次梳理。
一、插入损耗的构成与频率关系
插入损耗指信号通过连接器后，输出功率相对输入功率的减小量，单位为dB。它由三部分叠加，导体损耗，介质损耗，以及阻抗不连续引起的反射损耗。导体损耗来自集肤效应，铜的集肤深度可以用 66/√f（f单位为MHz，结果单位为µm）估算，3.5 GHz时约为1.1 µm，28 GHz时降到约0.39 µm，电流被约束在越来越薄的表层里，镀层的电导率和表面粗糙度因此对高频损耗有直接影响。介质损耗取决于绝缘材料的损耗角正切，PTFE的tanδ约为0.0002，在毫米波频段依然较低，空气介质的连接器则几乎没有这一项。
从频率关系上看，导体损耗与频率的平方根成正比，介质损耗与频率成正比，所以整体损耗随频率升高而缓慢增大。MIL-PRF-39012对SMA连接器的插入损耗上限，给出了 0.06×√f（f单位为GHz）dB的形式，套用到3.5 GHz约为0.11 dB，6 GHz约为0.15 dB，18 GHz约为0.25 dB。这是规范的上限，实际产品往往低于这个数值，但可以作为估算检测链路损耗时的一个起点。
二、典型接口的损耗数值与失配损耗
不同接口的损耗水平各有差别。SMA在6 GHz以内一般在0.05到0.15 dB之间，N型在低频段可以做到0.05 dB左右，用于18 GHz以内的场合，也大致维持在0.1 dB量级。毫米波接口如3.5 mm、2.92 mm和2.4 mm，接口尺寸更小，加工精度更高，在40 GHz附近，单个接口的损耗多在0.2到0.3 dB的量级，具体数值以厂家的规格书为准。
反射带来的影响，可以用失配损耗来衡量，公式为 −10lg(1−|Γ|²)，Γ是反射系数。VSWR为1.1时，回波损耗约26.4 dB，失配损耗仅0.01 dB。VSWR为1.2时，回波损耗约20.8 dB，失配损耗约0.04 dB。VSWR为1.5时，回波损耗14 dB，失配损耗约0.18 dB。VSWR为2.0时，回波损耗约9.5 dB，失配损耗约0.51 dB。驻波比控制在1.2以内的时候，失配损耗基本可以忽略，超过1.5之后，它开始成为损耗预算里不能省略的一项。
三、检测链路中的累计损耗与测量不确定度
链路里的损耗是逐段累加的。设想一条3.5 GHz的检测链路，两根测试线缆各带两个SMA接头，中间用一个转接头对接，共有5个接口，每个按0.1 dB计算，接口损耗合计0.5 dB，两根线缆本体各约0.4 dB，总损耗约1.3 dB，其中接口大约占38%。如果被测的是26 dBm的发射功率，1.3 dB的损耗会使分析仪入口的功率降到约24.7 dBm，若不扣除，读数会偏低约26%。
反射带来的则是另一类问题，失配不确定度。信号源端口与被测件端口之间存在多次反射，读数会在一个范围里波动，波动的大小为 20lg(1±|Γs||ΓL|)。以源端回波损耗20 dB，也就是Γ约0.1，被测件回波损耗14 dB，也就是Γ约0.2为例，二者乘积为0.02，不确定度约为±0.17 dB。若两端的回波损耗都提高到20 dB，乘积降到0.01，不确定度约±0.09 dB。所以想让测量更精确，除了减小损耗，还要提升链路各处的匹配水平，两者需要同时兼顾。
四、影响插入损耗的接口因素
接口本身的状态，是插入损耗稳定与否的关键。内外导体的接触面积和接触压力决定了接触电阻，扭矩不足时接触电阻偏大，扭矩过大则可能损伤接触面，所以SMA一般按0.56 N·m紧固，3.5 mm和2.92 mm接口按约0.9 N·m紧固，使用扭矩扳手能让每一次连接的状态保持一致。SMA的标称插拔寿命为500次左右，精密接口的寿命更长，接近或达到寿命末期时，接触表面的磨损会使重复性下降。
镀层和材料同样重要，金镀层化学性质稳定，接触电阻长期变化小，三元合金则硬度较高，耐磨性更好。温度也会带来变化，铜的电阻率温度系数约为0.39%每摄氏度，导体损耗又与电阻率的平方根成正比，所以温度从25℃升到125℃，导体损耗大约增加18%，环境试验里的检测链路，需要考虑这个变化。
五、校准与去嵌入的处理方法
检测链路的损耗，最稳妥的处理办法是校准。矢量网络分析仪配合校准件做SOLT或者TRL校准，可以把参考面直接移到被测件的端口，线缆、转接头和接口带来的损耗与反射，都被扣除在测量结果之外。功率测量的场合，则可以先用功率计在链路末端测得一个基准值，与信号源的设定值对比，得到整条链路的净损耗，再把这个数值写入测试软件作为补偿。
校准之后，需要注意保持链路的状态不变。测试线缆的弯曲半径不宜小于外径的10倍，频繁的大幅度弯折会使线缆的相位和损耗出现变化。转接头尽量使用同类型的精密件，避免把不同系列的接口混合连接，转接头数量也是越少越好，每减少一个转接头，就少一个反射点，也少了一份损耗。校准的有效期，可以按照使用频率和环境变化来安排，环境温度变化较大、连接器插拔较多的系统，校准的间隔缩短一些，数据更有保证。
六、快问快答
Q：5G毫米波的28 GHz和39 GHz检测中，转接头的数量应该怎样控制？
A：毫米波频段里，每一个接口带来的影响都比Sub-6 GHz更明显。2.92 mm和2.4 mm接口的单个损耗在0.2到0.3 dB，如果链路里有三个转接头，仅接口就会增加0.6到0.9 dB的损耗，同时还多出三个反射点。转接头之间的匹配不佳，会使幅度产生纹波，测量不确定度也会随之变大。较为通行的做法是，尽量使用两端接口与设备直接对应的线缆，减少中间转接，需要转接的时候，选用同一系列的精密转接头，并且在带转接头的状态下完成校准，把它们的影响一起扣除。近年OTA检测和毫米波探针台的应用不断增加，这种思路已经成为链路搭建的基本原则。
Q：一个连接器只有0.1 dB的插入损耗，也需要在校准中扣除吗？
A：需要。0.1 dB对应的功率变化约为2.3%，看上去很小，但多个接口叠加就不能忽略了，五个接口就是0.5 dB，功率读数偏差接近12%。在功率精度要求为±0.5 dB以内的检测场合，比如终端发射功率的一致性测试，0.1 dB已经占据了不确定度预算的两成。而且接口的损耗不是一个固定值，随着频率升高、温度变化和插拔次数增加，它会有一定变化，把它计入校准，可以让检测结果保持一致，也便于不同设备、不同班次的数据相互比对。
Q：为什么矢量网络分析仪测得的转接头插入损耗曲线，会随频率出现周期性的起伏？
A：这个问题比较冷门。转接头内部的两端接口各有一定的残余反射，信号在两个反射点之间来回反射一次，与直通信号叠加，就形成了幅度的纹波，纹波的周期由内部电长度决定，约为 c/(2·L·√εr)，c是光速，L是内部长度，εr是介质的相对介电常数。取长度20 mm，PTFE介质εr约2.1，纹波周期约为5.2 GHz，长度越大，周期越短，起伏也就越密。纹波的幅度与两端回波损耗有关，回波损耗越高，起伏越小。所以选择转接头时，除了看插入损耗的最大值，也可以关注驻波比的曲线，曲线平坦的产品，检测结果的重复性也会更好。
Q：半导体芯片的高低温老化测试，温度从-40℃变化到125℃，连接器的插入损耗会有多大变化？
A：这是与测试环境相关的一个细节。铜的电阻率随温度升高而增大，25℃到125℃的100℃区间里，电阻率增大约39%，导体损耗与其平方根成正比，所以整体上增加约18%，降到-40℃时，导体损耗则减少约12%。以单个接口0.1 dB为例，高温下增加不到0.02 dB，量级不大，但一条链路里如果有多个接口和数米长的线缆，线缆本体的损耗变化会更明显，比如1 m线缆常温下0.5 dB，125℃时大约增加0.1 dB。当前车规芯片和功率器件的老化测试，温度范围都比较宽，检测系统在关键温度点重新校准，或者预先测出损耗随温度的补偿曲线，是保持检测结果一致的有效做法。
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