矢量網絡分析儀關鍵技術指標有哪些需要注意的？

發布時間：2023-04-20                437

網絡分析儀可用於表征射頻（RF）器件。盡管最初隻是測量 S 參數，但為了優於被測器件，現在的網絡分析儀已經高度集成，並且非常先進。

射頻電路需要獨特的測試方法。在高頻內很難直接測量電壓和電流，因此在測量高頻器件時，必須通過它們對射頻信號的響應情況來對其進行表征。網絡分析儀可將已知信號發送到器件、然後對輸入信號和輸出信號進行定比測量，以此來實現對器件的表征。

早期的網絡分析儀隻測量幅度。這些標量網絡分析儀可以測量回波損耗、增益、駐波比，以及執行其他一些基於幅度的測量。現如今，大多數網絡分析儀都是矢量網絡分析儀——可以同時測量幅度和相位。矢量網絡分析儀是用途極廣的一類儀器，它們可以表征 S 參數、匹配複數阻抗、以及進行時域測量等。

比如，其中的 PNA-X 矢量網絡分析儀便是一款高級網絡分析儀。

矢量網絡分析儀關鍵技術指標有哪些需要注意的？

這個測量示例的高級框圖顯示，有一個正向發送的信號通過被測器件的輸入端到達了輸出端。從器件的輸入端到輸出端的測量被稱為正向測量。

網絡分析儀的接收端可以測量入射、反射和傳輸的信號，以便計算正向 S 參數。

矢量網絡分析儀的關鍵技術指標

矢量網絡分析儀既是信號發生器又是接收機，因此它們有大量非常必要的技術指標。在本節中，您將了解到網絡分析儀的一些關鍵技術指標。

最大頻率 - VNA 的最大頻率是指其能夠測量的頻率。網絡分析儀的接收端帶有模數轉換器（ADC），它可將輸入信號轉換為數字格式。然後，即可對這些信號進行分析和顯示。但是 ADC 不具備在射頻範圍轉換信號的能力，因此入射信號必須下變頻到它的工作頻率。這個工作頻率稱為中頻（IF）。

動態範圍 - 動態範圍是指能夠測量元器件響應的功率範圍。

此圖顯示了定義動態範圍的兩種不同方式。係統動態範圍是指用於儀器技術指標的值。

係統動態範圍是指在不采用升壓放大器、不考慮被測器件增益時的儀器功能。儀器的最大源功率是指它的最大功率電平，即 Pref

接收機動態範圍是指采用功率放大時的儀器動態範圍。與將源功率作為最大功率電平不同，這個技術指標以儀器的接收端能夠測量的最大功率 Pmax 為基礎

下方左側圖中顯示了帶通濾波器 S21 測量的一條跡線，它顯示了儀器的動態範圍。跡線的上限比較平坦，下限包含一些噪聲。讓欧美熟妇呻吟猛交XX性精品麻豆來看一下哪些因素決定了這些邊界的形狀。

動態範圍的最大功率電平是由源功率電平的上限和接收機的壓縮點決定的。

組成接收機的混頻器和放大器在達到飽和之前、或達到最大輸出之前，隻能處理這麽多的功率。當一個器件處於飽和區域時，其輸入和輸出之間不再存在線性關係。

放大器的飽和可在下方右側圖中看到。在輸入功率高於 1W 時，實際輸出（紅色）會偏離理想輸出（綠色）。這種現象稱為壓縮。接收機無法捕獲高於其壓縮點的任何器件輸出的信號。輸入功率的這種限製就構成了動態範圍的上限。

輸出功率

輸出功率反映的是 VNA 的信號發生器和測試儀可將多少功率發射入被測器件。它用 dBm 表示，參考值為 50? 阻抗，以便匹配大多數射頻傳輸線的特征阻抗。

高輸出功率對於提升測量的信噪比或確定被測器件的壓縮限製非常有用。

很多有源器件，例如放大器，都需要進行極富挑戰性的超出網絡分析儀功率極限的線性和非線性高功率測量。

跡線噪聲

跡線噪聲是指您所看到的由於係統中的隨機噪聲而造成的在被測器件的響應上形成的疊加噪聲。它能讓信號看上去不那麽平滑，甚至有些抖動。

跡線噪聲可以通過提高測試功率、降低接收機的帶寬或取平均值而消除。