网络分析仪测试介绍PPT课件

1、双功器LO LC 滤波器功分器TX IF LC滤波器耦合器隔离器平衡/非平衡转换混频器LNA放大器SAW 滤波器SAW 滤波器天线射频前端模块平衡/非平衡转换第1页/共40页 LightwaveLightwave入射入射反射反射透射透射 RF/MWRF/MW第2页/共40页 Gain, Phase, Gain, Phase, Group Group delaydelay VSWR, VSWR, , , , , ImpedanceImpedancel 工作频率; ; 信号功率第3页/共40页 dB全匹配全匹配(Z(ZL L = Zo) = Zo) RLVSWR01全反射全反射 ( (ZL = Z

2、L = 开路开路, ,短路短路 ) )0 dB1=ZL-ZOZL+OZ=V反射V输入=F= -20 log(),VSWR = EmaxEmin=1 + 1 - EmaxEmin (功率比值)第4页/共40页 0+R+jX-jXRectilinRectilinear ear impedancimpedance planee plane.-90o0o180o+-.2.4.6.81.090o 0 0等电抗圆等电抗圆等电阻圆等电阻圆Smith Smith Chart Chart 圆图上圆图上 一一点位置反映对应的点位置反映对应的阻抗阻抗(R+jx)(R+jx)和和反射反射( (模和相位模和相位) )L

3、Z = 0=180 O1(短路点短路点) Z = L=0 O1(开路点开路点) Z = ZoL= 0大电阻区小电阻区电感区电容区 Z=R+jx Z=R+jx 第5页/共40页RL / RSR RS SR RL LR RL L = R = RS S: : 负载上最大功率传输负载上最大功率传输 Zs = R + jXZL = Zs* = R - jX Z ZL L = Z = ZS S* * ( (共轭匹配共轭匹配) )R RL L / / R RS S00.20.40.60.811.2012345678910Load Power (normalized)第6页/共40页V传输V输入传输系数传输系

4、数 = = T T=V VTransmittedV VIncident = = tf tfDUT增益增益 (dB)(dB) = = 20 Log 20 Log V VTrans V VInc = = 20 log t t插入损耗插入损耗 (dB)(dB) = - = - 20 Log 20 Log V VTrans V VInc = = - 20 log t t第7页/共40页TimeAtoFrequencyf1TimeSin 360 * f * tFrequencyA phase shift = to * 360 * f1fDUT A * Sin 360 * f ( t - t )输入输入输

5、出输出TimeFrequencyf1第8页/共40页 系统频率带宽内幅频特性为常量系统频率带宽内幅频特性为常量MagnitudePhaseFrequencyFrequency系统频率带宽内相频特性为线性系统频率带宽内相频特性为线性 V = V = aa f( t - f( t - toto) )输出输出V = V = f(t)f(t)输入输入DUT第9页/共40页 网络分析仪相位补偿网络分析仪相位补偿+=Frequency(Electrical delay )FrequencyPhase 1 /DivoPhase 45 /DivoFrequency 应用应用: : 测量器件相位特性 难于定量分

6、析相位特性线性 应用应用: : 便于对相位特性线性的分析网络分析仪的相位补偿处理功能：网络分析仪的相位补偿处理功能： 第10页/共40页in radiansin radians/secin degreesf in Hertz (w = 2 p f)fwfGroup Delay (t )g =-d fd w=-1360od fd f*Frequency群时延抖动群时延抖动平均时延平均时延totg PhasefDfFrequencyDww第11页/共40页PhasePhaseGroup DelayGroup Delay- -d f fd w w- -d f fd w wffff第12页/共40页T

7、ransmittedIncident传输特性传输特性增益增益S参数参数S21,S12群延时群延时Delay传输系数传输系数相位相位PhaseReflectedIncident反射特性反射特性SWRS参数参数S11,S22反射系数反射系数阻抗阻抗 R+jX, G+jB 反射损耗反射损耗 , , T,tT,t输入输入反射反射输出输出R RBBA AAR=BR=第13页/共40页 S11=ReflectedIncident=b1a1a2=0S21=TransmittedIncident=b2a1a2=0S22=ReflectedIncident=b2a2a1=0S12=TransmittedInci

8、dent=b1a2a1=0输入输入传输传输S21S11反射反射b1a1b2Z0Loadaa2 2=0 0DUT正向正向输入输入传输传输S12S22反射反射b2a2baa1 1=0 0DUTZ0Load反向反向1S-S-parameterparameters s 电压线性值定义电压线性值定义第14页/共40页 FrequencyFrequencyTimeTime第15页/共40页CH1 S21 S21 1og MAG 1 dB/ REF 32 dB 30.991 dB 12.3 dBmC2 IF BW 3 kHz SWP 420 msecSTART START 5 5dBm dBm CW 902

9、 MHzCW 902 MHz STOP 15 dBmSTOP 15 dBm1 dB compression 1 dB compression pointpoint: 输入功率增加导致器件增益下降输入功率增加导致器件增益下降1dB1dBl相对测试相对测试l输出输出1dB1dB压缩点压缩点( (绝对测试绝对测试) ) 测试功率 测试频率01dB1dB 输入1dB1dB压缩点第16页/共40页饱和工作电平饱和工作电平压缩工作区压缩工作区线性工作区线性工作区 (slope = (slope = small-small-signal signal gaingain)1dB1dB第17页/共40页Ampl

10、itudeTimeAM (dB)PM (deg)Mag(AMin)Test StimulusAmplitudeTimeAM (dB)PM (deg)Mag(AMout)Mag(PMout)Output ResponseAM - PM Conversion =Mag(PMout)Mag(AMin)(deg/dB)DUTPower sweepIQAM to PM AM to PM conversion conversion can cause can cause bit bit errorserrors输入功率对器件相位特性的影响输入功率对器件相位特性的影响第18页/共40页第19页/共40页Po

11、rPort 2t 2功率分配/开关源R1APorPort 1t 1R2B衰减器衰减器测量接收机参考接收机参考接收机反射信号(A)传输信号(B)输入信号输入信号输出信号输出信号DUT信号源信号分离装置接收机处理显示单元第20页/共40页RAB输入源输入源LO LO 源源RFN*LO +/- IF反射反射传输输入参考信号输入信号输出信号BRAR第21页/共40页l提供被测件激励信号提供被测件激励信号l具备具备频率和功率扫描频率和功率扫描功能功能l合成源实现合成源实现频率合成源频率合成源ALCALCALCALCDriDriververALC ALC 检测检测衰减器衰减器源源ALC = ALC = 自

12、动电平控制自动电平控制 (automatic (automatic level level control)control)第22页/共40页l功分器功分器提供参考信号提供参考信号宽频率覆盖宽频率覆盖6 dB50 W50 W6 dBl定向耦合器定向耦合器l电桥电桥方向性方向性低插入损耗低插入损耗Main signalCoupled signalRECEIVER / DETECTORRECEIVER / DETECTORPROCESSOR / DISPLAYPROCESSOR / DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT (R)SIGNALSIGNALS

13、EPARATIONSEPARATIONSOURCESOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT 定向耦合器连接端点: : 反射特性测试点Test PortDetector第23页/共40页( (入射信号泄漏入射信号泄漏) )( (被测件反射方向被测件反射方向) )定向耦合器定向耦合器( (定向耦合器输入端) )Data MaxAdd in PhaseDeviceDirectivityReturn LossFrequency03060DUT RL = 40 dBCancel Data 0DeviceDirectivityData = Vector SumDirect

14、ivityDeviceData Min 被测件反射信号与定向耦合器泄漏的 输入信号在接收机端矢量叠加 影响测试精度第24页/共40页接收机类型Tuned Tuned ReceivReceivererScalar broadbabroadbandnd (no phase information)VectorVector(magnitude and phase)DioDiodedeDCACRFIF FilterIF = F LOFRFRFLOADC / DSPRECEIVER / DETECTORRECEIVER / DETECTORPROCESSOR / DISPLAYPROCESSOR / D

15、ISPLAYREFLECTEDREFLECTED(A)(A)TRANSMITTEDTRANSMITTED(B)(B)INCIDENT INCIDENT (R)(R)SIGNALSIGNALSEPARATIONSEPARATIONSOURCESOURCEIncidentReflectedTransmittedDUTDUT第25页/共40页300kHz8.5 GHz混频器前端混频器前端ADC / DSP幅度+相位信息第26页/共40页接收机带宽 : :7070kHzkHz-100-100dBdB第27页/共40页Error Due to Interfering Signal0.0010.010.1

16、1101000-5-10-15-20-25-30-35-40-45-50-55-60-65-70Interfering signal (dB)Error (dB, deg)phase errormagn error+-网络分析仪测试精度与测试动态范围关系网络分析仪测试精度与测试动态范围关系第28页/共40页T/R vs S-Parameter Test SetslRF always comes out port 1lport 2 is always receiverlresponseresponse, one-portone-port cal availablelRF comes out po

17、rt 1 or port 2lforward and reverse measurementsltwo-porttwo-port calibration possibleTransmission/RefTransmission/Reflection Test lection Test SetSetPort 1Port 2SourceBRADUTDUTFwdPort 1Port 2Transfer switchSourceBRAS-Parameter S-Parameter Test SetTest SetDUTDUTFwdRev第29页/共40页RECEIVER / DETECTORRECEI

18、VER / DETECTORPROCESSOR / DISPLAYPROCESSOR / DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT (R)SIGNALSIGNALSEPARATIONSEPARATIONSOURCESOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT第30页/共40页第31页/共40页第32页/共40页A ABB负载失配负载失配串扰串扰方向性误差方向性误差DUT频率响应误差频率响应误差l传输跟踪误差传输跟踪误差R R 单端口共单端口共 6 6 项误项误差差 双端口共双端口共 12 12 项误项误差差 反射信号第33页/共40页l S11MS11ASHORTSHORTOPENOPENLOADLOADthruthru第34页/共40页SHORTSHORTOPENOPENLOADLOAD第35页/共40页电子校准件电子校准件(Ecal)(Ecal)机械校准件机械校准件校准件多次连接校准件多次连接Shorts, Open, Loads, ThruShorts, Open