基于安捷倫VNA網(wǎng)絡(luò)分析儀實現(xiàn)長延時器件的測量

　　圖3所示的Average Delay代表DUT的電子長度或電延時，Group Delay Ripple代表DUT的相位失真。群時延計算的前提條件是要保證任意兩點之間的相位差小于180度，否則出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)，相位反轉(zhuǎn)的典型現(xiàn)象是群時延為負(fù)值。避免兩點之間相位反轉(zhuǎn)，須保證以下不等式成立：

　　ΔΦ = -360×Δf×t0180°

　　Δf =測量帶寬/(掃描點數(shù)-1)

　　t0 為被測件的電子長度

　　針對長延時器件，要想滿足以上不等式，需要增加掃描點數(shù)和減少掃描帶寬。測量時，設(shè)置S21的顯示格式為Group Delay，圖4給出群時延方法的測量結(jié)果，DUT的平均群時延為247.776微秒。

　　 圖4 群時延方法的測量結(jié)果

　　電延時補(bǔ)償?shù)刃Хㄅc群時延法相結(jié)合

　　這種方法結(jié)合電子延時補(bǔ)償?shù)刃Хㄅc群時延法，首先在VNA里設(shè)置Electric Delay為一個估計值，例如在圖4中可以估測電子延時為247.7微秒(這個值可以根據(jù)被測件的物理長度，介電常數(shù)和光速大約計算出來;這里也可以估算為240微秒)，然后測量其群時延。測量結(jié)果如圖5所示，平均群時延為75.9納秒。如果過補(bǔ)償，會導(dǎo)致測量結(jié)果為負(fù)值，不過不影響最終測量結(jié)果。最終測量結(jié)果為補(bǔ)償值加上測量值，因此最終測量結(jié)果為247.7759微秒。

　　 圖5 電子延時補(bǔ)償法與群時法相結(jié)合的測量結(jié)果

　　結(jié)語

　　在測量長延時器件時，由于VNA掃描速度太快，導(dǎo)致傳輸系數(shù)S21幅度測量不準(zhǔn)確。群時延測量不準(zhǔn)確的原因是由于掃描相鄰兩點之間的相位差大于180度，從而導(dǎo)致相位翻轉(zhuǎn)。正確合理地設(shè)置VNA網(wǎng)絡(luò)分析儀，準(zhǔn)確地測量長延時器件就不會那么復(fù)雜了。