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2025/06
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R&S矢網測量相位詳細操作指南-羅德與施瓦茨技術支持中心
以下是R&S矢量網絡分析儀(矢網)測量相位的詳細操作指南,如需技術支持可聯係18682985902(同微信)
一、測量原理
矢網通過比較待測件(DUT)的傳輸/反射信號與參考信號源的相位差來獲取相位信息。其核心是雙通道正交檢測技術,分別測量信號的實部(I)和虛部(Q),通過公式 φ = arctan(Q/I) 計算絕對相位。相位測量可應用於通信係統優化、射頻電路調試及雷達目標特性分析等領域。
二、操作步驟
1. 安裝與連接
硬件連接:
使用低損耗電纜(如1mm半剛性電纜)連接矢網端口與DUT,確保接口匹配(如N型、3.5mm或GSG探針)。
避免電纜過度彎曲,高頻測量時需控製彎曲半徑(建議>5倍電纜直徑)。
軟件配置:
安裝R&S ZNB/ZNA係列矢網驅動及測量軟件(如VxIpc)。
通過LAN/GPIB接口連接電腦,確保通信正常。
2. 校準
全雙端口校準(SOLT/TRL):
SOLT校準:使用短路(Short)、開路(Open)、負載(Load)、直通(Thru)校準件,消除方向性、源匹配等誤差。
TRL校準:適用於在片測試,需匹配探針型號(如GSG探針需使用指定校準片)。
在片校準設置(以ZNB為例):
添加校準片數據:
進入 CAL → Cal Kits,新建連接器類型(如“GSG+0.5mm”)。
輸入校準片參數(如開路電容C-Open、短路電感L-Short)。
執行校準:
選擇對應校準件,按提示完成單端口/雙端口校準。
3. 參數設置
頻率範圍:
根據DUT工作頻段設置起始/終止頻率(如1GHz-10GHz)。
功率電平:
調整信號源功率,避免DUT飽和(通常設置-20dBm至0dBm)。
IF帶寬:
窄帶寬(如100Hz)提高動態範圍,寬帶寬(如10kHz)加快掃描速度。
掃描點數:
平衡速度與分辨率,建議設為201點以上。
4. 測量模式
S參數選擇:
反射測量:選擇 S11(端口1反射)或 S22(端口2反射)。
傳輸測量:選擇 S21(端口1到端口2傳輸)或 S12。
相位顯示:
在軟件界麵啟用 Phase 顯示,選擇線性(Linear)或對數(Log)坐標。
5. 數據采集與分析
掃描啟動:
點擊 Start 觸發掃描,觀察相位軌跡(如S21相位隨頻率變化曲線)。
標記功能:
使用 Marker 讀取特定頻率點的相位值(如1GHz處相位為-45°)。
數據導出:
保存數據為 .s2p 格式,或導出至MATLAB/Python進行進一步分析。
三、關鍵設置細節
相位偏移補償:
通過 Cal → Phase Offset 修正電纜或適配器引入的固定相位偏差。
平均處理:
啟用 Average 功能(如10次平均)減少隨機噪聲,但會延長測量時間。
群時延測量:
在 Trace → Math 中啟用群時延(Group Delay)計算,公式為 τ = -dφ/dω。
四、誤差來源與消除
係統誤差:
定期校準,使用高質量校準件(如R&S ZV-Z100)。
隨機誤差:
降低IF帶寬、增加平均次數,或啟用 Smoothing 功能。
環境幹擾:
在屏蔽室內測試,遠離強電磁場源(如手機、變壓器)。
五、高級功能
相位線性度測試:
R&S ZNA係列支持 Linearity Deviation 算法,通過線性回歸分析全頻段相位偏差(如計算峰峰值偏差)。
多端口校準:
支持4端口以上設備,使用電子校準件(ECal)簡化流程(如R&S ZN-Z84)。
六、文檔下載
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