矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理及測試方法

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理及測試方法1第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六電子元器件集成電路芯片High-frequencydevice電池什麼是網(wǎng)絡(luò)分析儀的分析對象?CommunicationComputerNeo-AudioVisual通信多媒體2第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理器件網(wǎng)絡(luò)分析方法通過每個工作頻點(diǎn)的掃描去測量信號傳輸和反射的幅度與相位變化量值．器件網(wǎng)絡(luò)電路入射波(Ein)反射波(Eref)傳輸波(Etr)Ein

Eref

Etr3第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六A/DDSPCPUDisplayATTATT820kHzB.P.F20kHzL.P.FAMP800kHz820k～500.82MHz

811.8MHz812.62～1312.62MHz

812.621MHz5～500MHz

X’TALSampler網(wǎng)絡(luò)分析儀原理輸入功能塊（×ｎ通道）處理器功能塊輸出功能塊（Ex.：NetworkAnalyzerwith5Hzto500MHz）4第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理器件測量應(yīng)用範(fàn)圍*濾波器(晶體／電感電容／陶瓷／介貭／聲表面波)*雙工器*放大器*隔離器*負(fù)載，終端器*環(huán)路器*電纜綫*功分器*振蕩器*耦合器*綫圈，電容*延遲綫*天綫5第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理被測器件應(yīng)用vs測量功能6第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理矢量網(wǎng)絡(luò)分析參數(shù)

傳輸

反射*幅度響應(yīng)*反射系數(shù)*衰減／增益*阻抗*相位響應(yīng)*導(dǎo)納*群延時*電壓駐波比*前向／反向傳輸*輸入／輸出反射

7第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理S–

參數(shù)（散射矩陣）b*1b1a1前向測量S21S12S11S22b2b*2反向測量a2被測器件S11S12b1=S11a1+S12a2S21S22b2=S21a1+S22a2S=8第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理阻抗參數(shù)1+r

Z:被測件的復(fù)數(shù)阻抗

1–r

Zo:特性阻抗

R+jX

R=Rs

X=wLs=-

Y=

G=

B==wCsZ=

1wCs

1Z=G+jB

1Rp

1wLpZ=阻抗復(fù)數(shù)單位能用數(shù)學(xué)描述分成實(shí)部和虛部，或者幅度和相位兩部分，為了簡化復(fù)數(shù)阻抗的解讀，我們採用了實(shí)密斯阻抗圓圖來分解讀出．9第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理

系統(tǒng)誤差

(具有重復(fù)性的)*信號源匹配－由於信號源,電橋,耦合器,功分器*負(fù)載匹配－由於被測件*頻率響應(yīng)－連接綫損耗,電橋*定向性－駐波比電橋潛伏的誤差*相對於溫度/時間的漂移*信號源/接收器的內(nèi)部噪聲*連接器的重復(fù)性誤差通過儀器的校正過程能最大的減小系統(tǒng)誤差的不確定度.10第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六網(wǎng)絡(luò)分析儀原理數(shù)據(jù)較準(zhǔn)僅做頻率跟蹤誤差較正做幅度方面的頻率特性較正．執(zhí)行過程簡單，但由於多路反射的原因，選擇2端口全校正能做到更準(zhǔn)確的測量．＊傳輸測量當(dāng)移去被測件后，使用一個直通標(biāo)準(zhǔn)器去校正頻率特性誤差包括連接綫和連接器．＊反射測量－開路或短路標(biāo)準(zhǔn)器具必須被選用．－當(dāng)使用開路標(biāo)準(zhǔn)器時，執(zhí)行NORMALIZE(THRU)功能．－當(dāng)使用短路標(biāo)準(zhǔn)器時，執(zhí)行NORMALIZE(SHORT)功能．

11第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六１端口全校正做反射測量時的定向性，信號源匹配和頻率跟蹤的誤差校正．用於１端口器件或帶有終端器的２端口器件的精度反射測量．需用三種標(biāo)準(zhǔn)校正器具，開路器，短路器和負(fù)載器．測量端口：當(dāng)連接開路，短路和負(fù)載器時在每個端口獲得校正數(shù)據(jù)．

ED:定向性

ES:信號源匹配

ER:頻率跟蹤

S11M:測量數(shù)據(jù)(在校正前)

S11A:真正數(shù)據(jù)

S11M=ED+ED1EsERS11ARFINS11MS11AER1–ESS11A12第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六

-需用開路／短路／負(fù)載／直通4種標(biāo)準(zhǔn)校正器具

反射特性：

在每個端口得到開路／短路／負(fù)載的較正數(shù)據(jù)．每個標(biāo)準(zhǔn)

器具應(yīng)有與直通器相同的電子長度去消除電長誤差．

傳輸特性：

用直通標(biāo)準(zhǔn)器連接並做直通短路校正．

2端口全校正

*定向性

*信號源匹配

*負(fù)載匹配

*傳輸跟蹤

*補(bǔ)償反射跟蹤

*高精度校正2端口器件的所有S參數(shù)13第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六通信車用電子IT設(shè)備游戲機(jī)TV/DVD應(yīng)用元器件Advantest網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用範(fàn)圍晶體諧振器晶體濾波器陶瓷振盪器陶瓷濾波器SAW濾波器介貭濾波器VHAN/ARFNA14第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六蜂巢式手機(jī)的電路框圖與使用的主要元器件RXSYNTHEPARFAMPPowerAmpRFFilterRFAMPDEMMAINCPUSUBCPUSPEAKERLCDMODULEKEYBOARDMODCODEDATACONT.MEMORYMicrophoneRXSYNTHEVCOTCXOVCORFFilterVCOIFFilterRFFilterRFFilterANTDuplexerDPX高頻器件VHFNARFNA(R3765/R3767CG)15第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六測試方案頻率帶寬自動設(shè)備系統(tǒng)測試高頻夾具技術(shù)自動分選處理裝置高精度高性能高可靠性低成本高產(chǎn)量網(wǎng)絡(luò)分析儀做生產(chǎn)綫測試進(jìn)一步各種應(yīng)用測試網(wǎng)絡(luò)分析儀做產(chǎn)品開發(fā)測試工位測試網(wǎng)絡(luò)分析儀做元器件測試的系統(tǒng)配置MicrowavebandMili-waveband貭檢測試VHFbandSemi-microwaveband16第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六晶體諧振器測量應(yīng)用需低的噪聲電平做反諧振頻率測量RBW優(yōu)化測量需小的曲綫噪聲作諧振頻率測量17第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六晶體諧振器的諧振頻率測量實(shí)例(曲綫噪聲的改善)|Z||Z|RBW10kHzRBW10kHz0.02dB0.01dB(傳統(tǒng)型儀器)(R3754)18第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六a.4元素L1R1C1C0C0 : 並行電容C1 : 動態(tài)電容L1 : 動態(tài)電感R1 : 等效串行電阻b.6元素L1R1C1C0G0R0C0 : 並行電容C1 : 動態(tài)電容L1 : 動態(tài)電感R1 : 等效串行電阻G0 : 極間電導(dǎo)R0 : 極間電阻晶體諧振器等效電路常數(shù)的分析應(yīng)用功能等效電路常數(shù)分析19第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六解決了用傳統(tǒng)法做驅(qū)動電平測量的問題10nW100nW100μW1sttime2ndtimesXtimes用RLA法做驅(qū)動電平的測量問題： 1.由於需要重復(fù)掃描,測試速度非常慢 2.困難地看到驅(qū)動電平的關(guān)系對於Fr與CI20第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六濾波器測量的一鍵應(yīng)用功能x1dBBandwidthDLFDHFDLF2DHF2m1p0p1Dx2dBSpuriouslevelfcConstantlossInsertionlossPassbandrippleSpuriouslevelm2NominalFrequencyfcentLoss : InsertionlossLossc : ConstantlossBW : x1dBbandwidthfc : CenterfrequencyDFl1 : Lowerfrequencyatthepointx1dBbelowDFr1 : Higherfrequencyatthepointx1dBbelowDFl2 : Lowerfrequencyatthepointx2dBbelowDFr2 : Lowerfrequencyatthepointx2dBbelowPass : PassbandripplevalueReject : RejectionlevelSpurious : SpuriouslevelP0lex1 : Localmin.value1(lowfrequencysideofthemax.value)P0lestim1 : Frequencyoflocalmin.value1P0lex2 : Localmin.value1(lowfrequencysideofthemax.value)P0lestim2 : Frequencyoflocalmin.value1測量項(xiàng)目濾波器測量21第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六在無線電話中的主要元部件2ndIFfilterCeramicfilter1stIFfilter2ndlocalsynthesizer!stlocalsynthesizerTxcircuitspacerfilterLocalfilterDividerPowerAMPCouplerIsolatorConnectorAntennacommon/HFtopfilterLownoiseamplifierRxintercircuitfilterAntennaVCOPLLmoduleSAWfilterVCOPLLmoduleChipmulti-layer3dBHybridcouplerDielectricfilterChipmulti-layerLCfilterSAWfilterGaAsMMICChipmulti-layerHybridcouplerChipmulti-layerfilterGaAsMMICDi-electricfilterChipmulti-layerfilterSAWfilterDi-electricfilterSAWfilterRFdiodeswitchMicroaxialconnectorChipdi-lelectricantennaChipmulti-layerantennaGaAsFETGaAsFETNote:Notallowedtodeliverthecustomers22第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六在PC中的主要元器件PowercircuitsectionHighvoltagechiplayerceramiccondenserLargecapacitychiplayerceramiccondenserChipPTCthermisterforoverheatingChipNTCThermisterfor2ndbatterycontrolDC/DCconverterChipEmi-filChipcoilSwitchingpowersupplierInputsystemPiezovibrationgyroHDD/DVD/CD-ROMsectionHighsensitivitychipimpactsensorChipceramicresonatorLCDsectionCPU/MemorycontrolsectionInterfacesectionDC/DCconverterPiezotransformerChipferritebeezeHighvoltagechiplayerceramiccondenserChipferritebeezeChiplayerdelaylineChipceramicresonatorChipvaristorChipferritebeezePiezosounderPTCthermisterforUSBcircuitprotectionModemmoduleHighvoltagechiplayerceramiccondenserNote：Notallowedtodeliverthecustomers23第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六R3860ARF元器件分析儀

R3768/3770微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀24第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六R3860A/R3768/R3770介紹(1)RF元器件分析儀R3860A20GHz微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀R37708GHz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀R3768--option混頻測量（矢量

）8GHz20GHz8/20GHz頻率optionoptionBuilt-in諧波測量optionoptionoptionVSIM--option*1差動放大器測量-2/3/4-portWMT-15R3768-2/3/4-portWMT-15R3770option2/3/4/6*1-portWMT-20R3860A混頻測量（標(biāo)量）測試端口平臺25第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六R3770/R3768的目標(biāo)市場ANTSW模塊(PinDiode)SAW濾波器通信基站濾波器作為通用推廣產(chǎn)品去搶占微波矢網(wǎng)的市場26第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六R3860A/R3768/R3770介紹(2)R3860ARFComponentAnalyzer市場目標(biāo)在IC制造廠！市場目標(biāo)在通訊設(shè)備的開發(fā)生產(chǎn)！重點(diǎn)在開發(fā)部和生產(chǎn)線！R37688GHzNetworkAnalyzer主要市場目標(biāo)在SAW,FEM的生產(chǎn)廠！作為8GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品R377020GHzNetworkAnalyzer市場目標(biāo)在SAW,FEM的開發(fā)部門！作為20GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品27第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六全校正對于4端口器件測量,一次性可做所有S參數(shù)的全校正（6path,16parameter）S11S12S13S14S21S22S23S24S31S32S33S34S41S42S43S4416S參數(shù)-R3765A

NETWORK

ANALYZERa

P2P1P3P428第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六比較表(1):R3768vsENA(8G)+6dBm+8dBm6.0G–8.0GHz+8dBm+10dBm+10dBm90dB120dB120dB66dB82dB80dB9.6μsENA(E5071B)+9dBm3.8G–6.0GHz+13dBm500M–3.8GHz120dB@1.9GHz110dB@8.0GHz0.3M–500MHz@0.8GHz@8.0GHz@1.9GHz@0.8GHz@RBW400kHz+8dBmMaxOutputpower120dBLimitedDynamicrange(cross-talk）85dB90dB90dBDynamicrange(RBW100kHz)5μsMeasurementspeedR376829第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六比較表(2):R3770vsPNA(20G)+3dBm-1dBm8.0G–20GHz110dB105dB@20GHz103dB94dB@20GHz+5dBm+5dBm+2dBm110dB100dB85dB102dB99dB99dB40μsPNA(E8362B)+6dBm3.8G–8.0GHz+13dBm500M–3.8GHz120dB@1.9GHz110dB@5.0GHz0.3M–500MHz@0.8GHz@5.0GHz@1.9GHz@0.8GHz@RBW400kHz+10dBmMaxOutputpower120dBLimitedDynamicrange(cross-talk）110dB110dB110dBDynamicrange(RBW1kHz)5μsMeasurementspeedR377030第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六R3770/R3768