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网络分析仪测试S参数

S参数的测试

一:S参数的定义

S参数(Scattering Parameters,散射参数)是一个表征器件在射频信号激励下的电气行为的工具,它以输入信号、输出信号为元素的矩阵来表现DUT的“传输”和“散射”效应,输入、输出信号是可测量的物理量,测量到的物理量的大小反应出DUT对不同的输入信号具有不同的响应,这种不同的响应程度就可以用来描述DUT的特性,而且这种表征方法可以作为非常精确的矢量模型用于建模。此处的DUT就包括很多无源器件如电缆、连接器、滤波器,有源器件包括放大器和混频器等,因此都可以用S参数来表征。

S参数是在射频中用来描述器件特性的参数,S参数将电磁场中相关的特性转换为网络的概念,让读者可以很形象地理解电路中增益、回波损耗、稳定性、隔离度、网络匹配等概念,将电磁场中一些电气特性具体化为数字,提供了极大的方便。

二:S参数的测试

测试说明

测试仪器

型号

网络分析仪

Keysight E5080B

校准配件

N443XD

其他

转接头

三:S参数的测试操作

1、首先打开网分电源,当前需要测试是一条射频线缆的S21和相位,打开界面显示如下的窗口界面。

2、先设置频率,本地测试射频线缆在60MHz左右的的插损和相位,在按钮界面的【Stimulus】按下【Freq】,在窗口会显示频率设置界面,依次点击“start”设置起始频率、“end”设置终止频率。(或者通过射频中心频率Center和Span来设置频率范围也可以)

在按钮界面的【Stimulus】按下【Sweep】设置采样点数,一般设置大一些更准确一些,这里设置成了2000。

   在按钮界面的【Stimulus】按下【Power】设置发射功率,测试线材可以设置稍微大一些,这里设置10dBm。

环境校准

首先先把N443XD通过USB连接到仪器上进行预热, 指示灯开始上电是橙色,等等指示灯变成蓝色。

当前是测试2个端口,网分的1端口连接N443XD的A端口,网分的2端口连接N443XD的B端口。

在按钮界面的【Response】按下【Cal】先校准环境

选择“Ohter Cals”里面的Ecal来校准环境,选择2个端口,

点击NEXT之后可以查看接线方式,等待N443XD变成蓝色之后就可以点击“Measure”开始进行测量,测量完成后可以点击“Finish”。

环境校准完成后,去除N443XD,把转接头连接上,除了需要测试的线材外,所有连接到该端口的转接头和转接线都连接好,网分的1、2端口处于开路状态,需要进行端口校准,去除连接线材的影响,点击“Port Extension”,先把Port 3和Port4 的Enable取消,在Selected Ports里面只保留1、2。点击“Measure Open”进行开路测量

等状态变成“Re-Measure Open ”,查看状态栏的“Delay Time”变成正常。

目前的环境与线缆都已经校准完成,把待测试的线材连接上。

当前窗口是windows 1窗口,可以设置成S21。先点击“Trace”,

点击【Response】的【Meas】,选择 S21。

点击【Response】的【Format】,一般默认是“log Mag

重新开一个windows2,点击Dispaly把windows2打开。

先点击“Trace”,打开Trace2 。

点击【Response】的【Meas】,选择 S21。

选择测试相位,

连接上线材之后可以看到数据结果了。

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