矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀ZVB在放大器測試中的應用

　　放大器的測試指標可以分為兩類(lèi)：線(xiàn)性指標測試和非線(xiàn)性指標測試。線(xiàn)性指標的測試基于S 參數的測量，采用常規矢量網(wǎng)絡(luò )分析議來(lái)完成。對于非線(xiàn)性指標的測試，傳統測試方案采用頻譜儀加信號源方法，但這種方案有很多缺點(diǎn)如無(wú)法實(shí)現同步掃頻、掃功率測試，不能進(jìn)行相位測量如幅度相位轉化(AM/PM)測量。R&S ZVB采用創(chuàng )新的硬件結構，其輸出功率很高、功率掃描范圍寬，因而無(wú)需另外單獨使用前置放大器，一次掃描即可確定放大器功率壓縮特性。ZVB采用了強大的自動(dòng)電平控制設計以及高選擇性、高靈敏性的接收機，因而可在較寬的動(dòng)態(tài)范圍下進(jìn)行放大器的諧波測試而無(wú)需使用外部濾波器。

　　端口匹配特性測量

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

　　S11參數也可稱(chēng)為輸入反射因子G1。S11為復數，工程上通常用回波損耗(RL)和駐波比(VSWR)來(lái)表達端口的匹配程度。S11與這兩個(gè)參數的關(guān)系如下：

　　以上兩個(gè)參數與S11的換算由ZVB自動(dòng)完成，用戶(hù)只需要在[Format] 菜單中選擇[dB Mag]->回波損耗，[SWR]->駐波比，就可以顯示相應的測試曲線(xiàn)。ZVB提供軌跡統計功能[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(guò)設置 [Eval Range]，來(lái)調整統計頻率范圍。該功能對帶限器件(如濾波器)的帶內指標測試非常有用。

　　在電路設計的過(guò)程中，精確輸入阻抗信息對于設計人員更為重要。比如：在手機板設計中，設計人員要精確測試前端放大器的輸入、輸出阻抗，然后根據輸入、輸出阻抗信息來(lái)設計對應的匹配網(wǎng)絡(luò )，達到手機的最大功率發(fā)射和最佳的整機靈敏度。輸入阻抗與S11的關(guān)系如下：

　　用戶(hù)通過(guò)選擇[Format] 鍵中的[Smith]菜單來(lái)顯示阻抗測試軌跡，通過(guò)設置Marker可以方便的測得每一頻點(diǎn)對應的輸入電抗和電阻。另外ZVB標配的虛擬加嵌功能，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)化了設計人員的工作量，無(wú)需實(shí)際的電路調整，就能預測調整后的DUT性能。用戶(hù)通過(guò)選擇[Mode]菜單中的[Virtual Transform]來(lái)激活該功能。

　　傳輸參數測量

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

　　而放大器的反向隔離度等于S12絕對幅度的對數值：

　　用戶(hù)只需分別設置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。