矢量網(wǎng)絡分析儀的原理及測試方法PPT課件

1、.,1,矢量網(wǎng)絡分析儀的原理及測試方法,深圳市南方聯(lián)合實業(yè)有限公司,.,2,電子元器件,集成電路芯片,High-frequency device,電池,什麼是網(wǎng)絡分析儀的分析對象?,Communication,Computer,Neo-Audio Visual,通信,多媒體,.,3,網(wǎng)絡分析儀原理,器件網(wǎng)絡分析方法 通過每個工作頻點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)絡電路,入射波 (Ein),反射波 (Eref),傳輸波 (Etr),Ein,Eref,Etr,.,4,A/D,DSPCPU,Display,ATT,ATT,820kHz B.P.F,20kHz L.P.F,AM

2、P,800kHz,820k 500.82MHz,811.8MHz,812.62 1312.62MHz,812.621MHz,5500MHz,XTAL,Sampler,網(wǎng)絡分析儀原理,輸入功能塊 （ 通道）,處理器功能塊,輸出功能塊,（Ex.：Network Analyzer with5Hz to 500MHz）,.,5,網(wǎng)絡分析儀原理,器件測量應用範圍 * 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,.,6,網(wǎng)絡分析儀原理,被測器件應用 vs 測

3、量功能,.,7,網(wǎng)絡分析儀原理,矢量網(wǎng)絡分析參數(shù) 傳輸 反射 * 幅度響應 * 反射系數(shù) * 衰減增益 * 阻抗 * 相位響應 * 導納 * 群延時 * 電壓駐波比 * 前向反向傳輸 * 輸入輸出反射,.,8,網(wǎng)絡分析儀原理,S 參數(shù)（散射矩陣）,b *1,b 1,a 1,前向測量,S21,S12,S11,S22,b 2,b * 2,反向測量,a 2,被測器件,S11 S12 b1 = S11 a1 + S12 a2 S21 S22 b2 = S21 a1 + S22 a2,S =,.,9,網(wǎng)絡分析儀原理,阻抗參數(shù) 1 + r Z : 被測件的復數(shù)阻抗 1 r Zo : 特性阻抗 R + jX

4、 R = Rs X = wLs = - Y = G = B = = wCs,Z =,1,wCs,1,Z,= G + jB,1,Rp,1,wLp,Z =,阻抗復數(shù)單位能用數(shù)學描述分成實部和虛部，或者幅度和相位兩部分，為了 簡化復數(shù)阻抗的解讀，我們採用了實密斯阻抗圓圖來分解讀出,.,10,網(wǎng)絡分析儀原理,系統(tǒng)誤差 (具有重復性的) * 信號源匹配 由於信號源,電橋,耦合器,功分器 * 負載匹配 由於被測件 * 頻率響應 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 / 接收器的內部噪聲 * 連接器的重復性,誤差,通過儀器的校正過程能最大的減小系統(tǒng)

5、誤差的不確定度.,.,11,網(wǎng)絡分析儀原理,數(shù)據(jù)較準 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確的測量 傳輸測量 當移去被測件后，使用一個直通標準器去校正頻率特 性誤差包括連接綫和連接器 反射測量 開路或短路標準器具必須被選用 當使用開路標準器時，執(zhí)行 NORMALIZE (THRU)功能 當使用短路標準器時，執(zhí)行 NORMALIZE (SHORT)功能,.,12,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 用於端口器件或帶有終端器的端口器件的精度反射測量 需用三種標準校正器具，開路器，短路器和負載器

6、 測量端口： 當連接開路，短路和負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 +,ED,1,Es,ER,S11A,RF IN,S11M,S11AER,1 ES S11A,.,13,- 需用 開路短路負載直通 4種標準校正器具 反射特性： 在每個端口得到開路短路負載的較正數(shù)據(jù)每個標準 器具應有與直通器相同的電子長度去消除電長誤差 傳輸特性： 用直通標準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 * 負載匹配 * 傳輸跟蹤 * 補償反射跟蹤 * 高精度校正2

7、端口器件的所有 S 參數(shù),.,14,通信,車用電子,IT 設備,游戲機,TV/DVD,應用,元器件,Advantest 網(wǎng)絡分析儀的應用範圍,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,VHA N/A,RF NA,.,15,蜂巢式手機的電路框圖與使用的主要元器件,RX SYNTHE,PA,RF AMP,Power Amp,RF Filter,RF AMP,DEM,MAIN CPU,SUB CPU,SPEAKER,LCD MODULE,KEY BOARD,MOD,CODE,DATA CONT.,MEMORY,Microphone,RX SYNTHE,VCO,TCX

8、O,VCO,RF Filter,VCO,IF Filter,RF Filter,RF Filter,ANT,Duplexer,DPX,高頻器件,VHF NA RF NA (R3765/R3767CG),.,16,測試方案,頻率帶寬,自動設備系統(tǒng)測試,高頻夾具技術 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)絡分析儀 做生產(chǎn)綫測試,進一步各種應用測試,網(wǎng)絡分析儀 做產(chǎn)品開發(fā)測試,工位測試,網(wǎng)絡分析儀做元器件測試的系統(tǒng)配置,Microwave band,Mili-wave band,貭檢測試,VHF band,Semi-microwave band,.,17,晶體諧振器測量應用,

9、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,.,18,晶體諧振器的諧振頻率測量實例 (曲綫噪聲的改善),| Z |,| Z |,RBW 10kHz,RBW 10kHz,0.02dB,0.01dB,(傳統(tǒng)型儀器),(R3754),.,19,a. 4 元素,C0 : 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,C0 : 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 R0 : 極間電阻,晶體諧振器等效電路常數(shù)的分析應用功能,等效電路常數(shù)分析,.,20,解決了用傳統(tǒng)法做驅動

10、電平測量的問題,10nW,100nW,100W,1st time,2nd times,X times,用 RLA 法做驅動電平的測量,問題： 1. 由於需要重復掃描, 測試速度非常慢 2. 困難地看到驅動電平的關系對於 Fr 與 CI,.,21,濾波器測量的一鍵應用功能,x 1dB,Band width,DLF,DHF,DLF2,DHF2,m1,p0,p1,D,x 2dB,Spurious level,fc,Constant loss,Insertion loss,Pass band ripple,Spurious level,m2,Nominal Frequency fcent,Loss :

11、 Insertion loss Lossc : Constant loss BW : x1dB bandwidth fc : Center frequency DFl1 : Lower frequency at the point x1dB below DFr1 : Higher frequency at the point x1dB below DFl2 : Lower frequency at the point x2dB below DFr2 : Lower frequency at the point x2dB below Pass : Pass band ripple value R

12、eject : Rejection level Spurious : Spurious level P0le x1 : Local min. value 1 (low frequency side of the max. value) P0le stim1 : Frequency of local min. value 1 P0le x2 : Local min. value 1 (low frequency side of the max. value) P0le stim2 : Frequency of local min. value 1,測量項目,濾波器測量,.,22,在無線電話中的主

13、要元部件,2nd IF filter,Ceramic filter,1st IF filter,2nd local synthesizer,!st local synthesizer,Tx circuit spacer filter,Local filter,Divider,Power AMP,Coupler,Isolator,Connector,Antenna common/ HF top filter,Low noise amplifier,Rx inter circuit filter,Antenna,VCO,PLL module,SAW filter,VCO,PLL module,Ch

14、ip multi-layer 3dB Hybrid coupler,Dielectric filter,Chip multi-layer LC filter,SAW filter,GaAs MMIC,Chip multi-layer Hybrid coupler,Chip multi-layer filter,GaAs MMIC,Di-electric filter,Chip multi-layer filter,SAW filter,Di-electric filter,SAW filter,RF diode switch,Micro axial connector,Chip di-lele

15、ctric antenna,Chip multi-layer antenna,GaAs FET,GaAs FET,Note: Not allowed to deliver the customers,.,23,在PC中的主要元器件,Power circuit section,High voltage chip layer ceramic condenser,Large capacity chip layer ceramic condenser,Chip PTC thermister for over heating,Chip NTC Thermister for 2nd battery con

16、trol,DC/DC converter,Chip Emi-fil,Chip coil,Switching power supplier,Input system,Piezo vibration gyro,HDD/DVD/CD-ROM section,High sensitivity chip impact sensor,Chip ceramic resonator,LCD section,CPU/Memory control section,Interface section,DC/DC converter,Piezo transformer,Chip ferrite beeze,High

17、voltage chip layer ceramic condenser,Chip ferrite beeze,Chip layer delay line,Chip ceramic resonator,Chip varistor,Chip ferrite beeze,Piezo sounder,PTC thermister for USB circuit protection,Modem module,High voltage chip layer ceramic condenser,Note： Not allowed to deliver the customers,.,24,R3860A

18、RF 元器件分析儀 R3768/3770 微波矢量網(wǎng)絡分析儀,.,25,R3860A/R3768/R3770 介紹 (1),RF 元器件分析儀 R3860A 20GHz 微波矢量網(wǎng)絡分析儀 R3770 8GHz 矢量網(wǎng)絡分析儀 R3768,.,26,R3770/R3768 的目標市場,ANT SW 模塊(Pin Diode) 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,.,27,R3860A/R3768/R3770 介紹 (2),R3860A RF Component Analyzer 市場目標在IC制造廠！ 市場目標在通訊設備的開發(fā)生產(chǎn)！ 重點在開發(fā)部和生產(chǎn)線！

19、R3768 8GHz Network Analyzer 主要市場目標在SAW, FEM的生產(chǎn)廠！ 作為8GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品 R3770 20GHz Network Analyzer 市場目標在SAW, FEM的開發(fā)部門！ 作為20GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品,.,28,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（6 path,16 parameter）,16 S參數(shù),P2,P1,P3,P4,.,29,比較表(1): R3768 vs ENA (8G),.,30,比較表(2): R3770 vs PNA (20G),.,31,R3770/R3768的主要優(yōu)勢點,ANT SW 模塊 (pin diode) VSIM Harmonic measurement Max. 13dBm output power（R3968 test-set端-10dBm） MDAS SAW 濾波器 through-put Max. 5s/point MDAS 基站濾波器 dynamic range 常規(guī)通用目標 比同類產(chǎn)品有更高性能及多功能 低價位,.,32,目前的測試方法與問題,SW 測量,SA : Harmonic measur