如何使用 VNA?

矢量网络分析仪可测量各种器件和网络，并针对各种使用场景提供了广泛的测量，例如频谱分析、脉冲测量、功率放大器（PA）表征和有源器件测试。

以下指南介绍了如何设置网络分析仪测量，校准测量系统和解释测量结果：

使用矢量网络分析仪执行测量

VAN 的用途是如此广泛，以至于每种测量都足以构建一个单独的网站加以说明；不过我们要来看一下，此处讨论的基本原理如何适用于每种测量。

第一步：设置您的测量

VNA 可以进行所有类型的测量，但您通常需要设置某些类型的扫描。扫描的主要参数是起始频率和终止频率、功率以及中频带宽。

起始频率和终止频率

• 这些值决定着频率扫描的边界
• 选择能够全面捕获器件行为的值
• 如果您知道将要测量的中心在哪里，就要据此来设置中心频率和扫宽

电源

• 这个值决定着将要发送到被测器件的测试信号的功率电平
• 对于无源器件（例如滤波器），请使用最大源功率
• 对于有源器件，则需限制功率，以避免在被测器件或 VNA 上形成压缩
• 设置一个比较高的功率电平，以便改善信噪比

中频带宽

• 依据可接受的测量速度来选择所需的分辨率带宽
• 使用较小的中频带宽可以获得更高的测量分辨率；但其不利影响是会降低测量速度

第二步：校准

校准是实现精确测量的必要前提，但首先，您需要对您的测量装置进行测试。

步骤如下：

1. 连接您的器件，执行未经校准的测量。
2. 调整频率范围和中频带宽，确认能够捕获到您需要看到的一切。
3. 确认校准套件拥有与被测器件相同的连接器类型和性别。
4. 将校准套件连接至您的测量装置，执行校准。
5. 校准完毕后，一切都已准备就绪；您可以随时重新连接被测器件。
6. 如果您更改了频率范围或中频带宽，则需要重新进行校准。

技巧：使用扭矩扳手进行连接，以便固定各个导体之间的接触点，而不对其造成损坏。仅旋转连接器上的螺母；避免导体之间彼此扭曲。

第三步：解读结果

VNA 拥有很多软件工具可以帮助您分析测量结果，比如 3 dB 带宽的游标、时域分析功能等。选择正确的软件和功能可让分析工作变得更轻松。

高度集成的网络分析仪（如 PNA）能够配备数十种应用软件，以便进行富有挑战性的测量，例如非线性测量和有源器件表征。

矢量网络分析仪应用

矢量网络分析仪是一种令人难以置信的多功能仪器。下面是它们的一些应用示例。

频谱分析

为网络分析仪增加频谱分析功能可以极大缩短测试时间，比如可以加快毛刺搜索、消除仪器之间的切换、以及充分发挥 “单次连接、多次测量（SCCM）” 功能的优势等。

脉冲测量

在标准操作中，网络分析仪使用的是连续波（CW）信号。这对于许多应用都是非常有用的，很多特定场景都要优先选择脉冲射频信号，例如：

• 测试为脉冲工作模式而设计的天线
• 需要关注连续波信号发热问题的在片测量
• 时域反射计（TDR）

高级网络分析仪（比如 PNA）可以帮助许多应用执行脉冲-射频测量。

有源器件测试

现代射频系统中充满了有源器件，例如放大器、混频器和频率转换器等。在过去，测试这些类型的器件通常需要整个机架的设备。现如今，网络分析仪已经足以非常精密地表征有源器件，而无需再使用额外的硬件。

通过把所有测量都整合到一台仪器中，网络分析仪可以取代传统的射频系统，从而极大地缩短测试时间。使用集成式网络分析仪（如 PNA），可以测试：

• S 参数
• 非线性参数（X 参数）
• 增益压缩
• 互调失真（IMD）
• 杂散信号
• 噪声系数

以及更多。