矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀ZVB在放大器測(cè)試中的應(yīng)用

　　放大器的測(cè)試指標(biāo)可以分為兩類：線性指標(biāo)測(cè)試和非線性指標(biāo)測(cè)試。線性指標(biāo)的測(cè)試基于S 參數(shù)的測(cè)量，采用常規(guī)矢量網(wǎng)絡(luò)分析議來完成。對(duì)于非線性指標(biāo)的測(cè)試，傳統(tǒng)測(cè)試方案采用頻譜儀加信號(hào)源方法，但這種方案有很多缺點(diǎn)如無法實(shí)現(xiàn)同步掃頻、掃功率測(cè)試，不能進(jìn)行相位測(cè)量如幅度相位轉(zhuǎn)化(AM/PM)測(cè)量。R&S ZVB采用創(chuàng)新的硬件結(jié)構(gòu)，其輸出功率很高、功率掃描范圍寬，因而無需另外單獨(dú)使用前置放大器，一次掃描即可確定放大器功率壓縮特性。ZVB采用了強(qiáng)大的自動(dòng)電平控制設(shè)計(jì)以及高選擇性、高靈敏性的接收機(jī)，因而可在較寬的動(dòng)態(tài)范圍下進(jìn)行放大器的諧波測(cè)試而無需使用外部濾波器。

　　端口匹配特性測(cè)量

　　端口匹配特性主要測(cè)試端口的S11與S22參數(shù)。如端口1的S11參數(shù)等于反射信號(hào)b1與入射信號(hào)a1之比：

　　S11參數(shù)也可稱為輸入反射因子G1。S11為復(fù)數(shù)，工程上通常用回波損耗(RL)和駐波比(VSWR)來表達(dá)端口的匹配程度。S11與這兩個(gè)參數(shù)的關(guān)系如下：

　　以上兩個(gè)參數(shù)與S11的換算由ZVB自動(dòng)完成，用戶只需要在[Format] 菜單中選擇[dB Mag]->回波損耗，[SWR]->駐波比，就可以顯示相應(yīng)的測(cè)試曲線。ZVB提供軌跡統(tǒng)計(jì)功能[Trace Statistics]，可自動(dòng)顯示軌跡的最大值、最小值和峰-峰值，并且可以通過設(shè)置 [Eval Range]，來調(diào)整統(tǒng)計(jì)頻率范圍。該功能對(duì)帶限器件(如濾波器)的帶內(nèi)指標(biāo)測(cè)試非常有用。

　　在電路設(shè)計(jì)的過程中，精確輸入阻抗信息對(duì)于設(shè)計(jì)人員更為重要。比如：在手機(jī)板設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要精確測(cè)試前端放大器的輸入、輸出阻抗，然后根據(jù)輸入、輸出阻抗信息來設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到手機(jī)的最大功率發(fā)射和最佳的整機(jī)靈敏度。輸入阻抗與S11的關(guān)系如下：

　　用戶通過選擇[Format] 鍵中的[Smith]菜單來顯示阻抗測(cè)試軌跡，通過設(shè)置Marker可以方便的測(cè)得每一頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入電抗和電阻。另外ZVB標(biāo)配的虛擬加嵌功能，能模擬在輸入、輸出端口加上虛擬的匹配網(wǎng)絡(luò)之后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。該功能大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)人員的工作量，無需實(shí)際的電路調(diào)整，就能預(yù)測(cè)調(diào)整后的DUT性能。用戶通過選擇[Mode]菜單中的[Virtual Transform]來激活該功能。

　　傳輸參數(shù)測(cè)量

　　除了端口匹配特性的測(cè)量，放大器前向放大和反向隔離特性也可分別由測(cè)試S21和S12得到。前向的傳輸參數(shù)S21等于在端口2測(cè)得前向功率b2與端口1的激勵(lì)功率a1的比值：

　　而放大器的反向隔離度等于S12絕對(duì)幅度的對(duì)數(shù)值：

　　用戶只需分別設(shè)置S21和S12的顯示格式為dB([format]->[dB Mag])，放大器增益和隔離度即可同時(shí)顯示在ZVB上。