射频微波技术与网络分析仪测试详解

"该文档是关于矢量网络分析仪在射频微波测量技术方面的介绍，主要内容包括射频微波电路基础、校准技术、S参数测试和典型器件的测试方法。作者为应用工程师倪勇桥，来自Agilent公司。" 在射频微波电路基础部分，文档首先介绍了微波元器件的分类，分为有源器件和无源器件。有源器件具有放大、振荡等特性，如晶体管和微波集成电路；而无源器件包括滤波器、衰减器、耦合器等，它们不依赖外部电源来维持信号的传输。接着，讨论了射频微波电路的线性特性，如增益/损耗、群延时和相位非线性；非线性特性，如反射特性S11、端口驻波、反射损耗、1dB压缩点、邻道功率比（ACP）、AM-PM特性及三阶交调（IMD）；以及噪声特性，如噪声系数。这些特性是评估射频微波电路性能的关键指标。 S参数测试是射频微波测量中的重要环节，S参数描述了信号在电路中的传输和反射特性。S11表示端口1的反射系数，S21表示端口1到端口2的传输系数。S参数用于表征器件的输入输出关系，是分析和设计射频系统的基础。 网络分析仪是进行S参数测试的核心工具，其内部结构包括激励源、信号分离装置（如分路器和定向耦合器）、接收机以及显示处理单元。网络分析仪可以测量被测件的反射参数S11和传输参数S21，通过改变激励源的频率，获取不同频率下的S参数，从而全面了解器件的频率响应。 校准技术是确保网络分析仪测量准确性的关键步骤，通常包括校准标准件的使用，例如开路、短路、负载和延迟线等，以消除测量过程中的系统误差。 文档还涉及了反射特性的参数，如反射系数r、回波损耗RL和电压驻波比VSWR，这些都是评估射频设备匹配程度和反射情况的重要指标。反射信号的性质取决于终端阻抗与系统特征阻抗的匹配程度，匹配不良会导致驻波形成，影响信号传输效率。 此外，文档提到了群时延的概念，它描述了信号通过非线性系统时相位的变化，对系统失真有直接影响。群时延的抖动和非线性会导致信号相位波动，进而影响通信系统的性能。 这篇文档详尽地讲解了射频微波测量的基本概念、关键参数和测量方法，对于理解射频微波电路的工作原理和优化设计具有很高的指导价值。