由于了解与 1 dB 压缩点相对应的输出功率通常非常重要，因此可以使用大部分网络分析 仪的双通道功能来同时显示归一化的增益和绝对功率。显示游标可以读取发生 1 dB 压缩 处的输入功率和输出功率。您也可以将放大器在 1 dB 压缩点处的增益与 1 dB 压缩点处 的输入功率相加，便可计算出相应的输出功率。在图 4 中，1 dB 压缩点处的输出功率为 12.3 dBm + 31.0 dB = 43.3 dBm。
在这些类型的压缩测试中，功率扫描范围必须足够大，以便驱动被测放大器从线性工作区 域进入压缩区域。现代网络分析仪通常可以提供超过 30 dB 的功率扫描范围，这足以驱动 大部分放大器进入压缩区域。充分衰减大功率放大器的输出同样非常重要，这不仅可以避 免损坏网络分析仪的接收机，还能使功率电平足够低，从而防止接收机压缩。
输入功率（dBm）
05 | 是德科技 | 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例 — 应用指南
扫描功率放大器测量
除了为评测滤波器执行扫频测量外，很多网络分析仪还可执行扫描功率测量，这对于表征 器件的非线性特性非常有用。图 3 中的示例显示了在单一频率下所测得的放大器的输出功 率和输入功率。放大器有一个线性工作区域，在该区域中，增益是恒定的，不受功率电平 影响。该区域中的增益称为小信号增益，与功率响应的斜率成比例。 随着输入功率继续增大，曲线上放大器增益开始下降的点即为压缩区域开始的位置。放大 器的输出在该区域不再是正弦波，且有部分输出在谐波中出现，而不全都在信号的基波频 率中。随着输入功率不断增大，放大器变得饱和，输出功率保持不变。此时，放大器的增 益降为零，输入功率即使再增加也不会使输出功率增加。虽然大多数类型的放大器都是如 此，但行波管放大器和少数其他类型的放大器则例外，其输出功率会下降到饱和点以外。 为了通过功率扫描来测量放大器的饱和输出功率，网络分析仪必须具有足够的输出功率来 驱动放大器进入饱和状态。大功率放大器的输入端通常需要配备一个升压放大器才可以达 到饱和状态，因为网络分析仪在较高频率上提供的测试端口功率相对较低。
CH1 S11
对数图形
5 dB/
阻带抑制
参考 0 dB
跨区 .300 000 MHz
插入损耗
中央 200.000 MHz
STOCHP14S0201.000 0对00数M图H形z 1 dB/
参考 0 dB
Cor
1
m1: 4.000 000 GHz -0.16 dB m2-ref: 2.145 234 GHz 0.00 dB
AM-PM 转换在相位调制系统中非常重要，比如正交相移键控（QPSK），因为相位失真会 导致模拟系统中的信号质量下降，数字系统中的比特误码率（BER）升高。AM-PM 转换 与 BER 有直接关系，测量 AM-PM 转换可帮助您深入了解给定系统中 BER 升高的原因。 这项测量可以作为 BER 测量的补充，因为 BER 测量本身不会对导致误码的现象进行任何 有效的分析。
测量滤波器
对滤波器的特性进行全面的表征通常可以借助扫频测量来实现。图 1 显示了滤波器的频率响应。在左 侧和底部，我们可以看到以对数幅度格式表示的传输响应；在右侧，我们可以看到反射响应（回波损 耗）。最常测量的滤波器特性是插入损耗和带宽，如下图所示，其垂直标度经过扩展。另一个经常测 量的参数是带外抑制。这项测量用于了解滤波器在其带宽内传输信号，同时在其带宽外抑制信号的能 力如何。测试系统的动态范围通常决定了其评测这一特性的能力。
IF BW 3 kHz 开始 -10 dBm
CW 902.7 MHz
SWP 420 msec 停止 15 dBm
图 4. 1 dB 压缩
如图所示，迹线的平坦部分表示线性的、小信号工作区域，而迹线斜率为负的部分则对应 于较高输入功率电平处的压缩。以被测放大器为例，当在固定连续波频率 902.7 MHz 上 测量时，1 dB 压缩发生在输入功率为 +12.3 dBm 处。
2 1
2
1
开始 -10.00 dBm 开始 -10.00 dBm
CW 900.000 MHz CW 900.000 MHz
图 5. AM-PM 转换
1
停止 0.00 dBm 停止 0.00 dBm
使用具有功率扫描的
传输设置 显示相位 S21 AM-PM=0.86 deg/dB at -4.5 dBm 输入功率
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06 | 是德科技 | 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例 — 应用指南
CH1 S21 对数图形 1 dB/ REF 32 dB
C2
30.991 dB 12.3 dBm
1-dB 压缩：输入功率产生 1-dB 增益下降
额定测量
可用输出功率（非额定测量）
05
单端口校准
05
适配器效应
06
双端口校正
07
电子校准
08
评定测量不确定度
09
执行传输响应校准
11
增强型传输响应校准
12
测量
12
全双端口校准
13
TRL 校准
13
校准不可插入式器件
14
未知直通校准
14
移除适配器的校准
15
建议读数
15
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04 | 是德科技 | 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例 — 应用指南
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测量过滤器插入损耗
CH1 S 21&M 对数图形 1 dB/ CH2 MEM 对数图形 1 dB/ 相对
参考 0 dB 参考 0 dB
双端口校准之后
反应校准之后
未纠正
相对
x2
1 开始
2 000.000 MHz
图 2. 系统测量误差
2 停止 6 000.000 MHz
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完成矢量误差校正（双端口校准）后，很明显，滤波器的通带幅度响应相距中心频率变化 的幅度不到 ±0.1 dB。以前使用未经校正的测试系统所测得的 ±1 dB 幅度变化并不是滤 波器的实际带通响应。通过使用矢量网络分析仪执行误差校正，滤波器的真正特性得以显 示出来 — 幅度相距中心频率的变化非常小，达到了低失真应用相对较严苛的幅度性能范围 （请参阅《在网络分析仪测量中应用误差校正》，是德科技应用指南 5965-7209CHCN）。
《探索网络分析仪的体系结构》，应用指南 5965-7708CHCN 《在网络分析仪测量中应用误差校正》， 应用指南 5965-7709CHCN
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08 | 是德科技 | 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例 — 应用指南
演进
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AM-PM 转换通常定义为放大器输入功率每增加 1 dB 时输出相位的变化，用“度/dB” 表示。理想放大器的相位响应与输入信号电平不会相互影响。AM-PM 转换可以通过矢量 网络分析仪上的功率扫描进行测量（图 5）。测试数据显示为正向传输相位（S21）随功 率的变化。被测器件的 AM-PM 转换可以通过以特定功率电平为中心做小幅度步进（比如 1 dB）并注意相位变化来计算。幅度和相位的变化可以通过迹线游标轻松测量。相位变化 除以幅度变化，即可得到 AM-PM 转换。在图 5 中，AM-PM 转换等于 0.86 度/dB，中心 输入功率为 –4.5 dBm，中心输出功率为 16.0 dBm。
饱和输出功率
压缩区域
线性区域 （斜率 = 小信号增益）
输入功率（dBm）
图 3. 功率扫描表征压缩区域
最常测量的放大器压缩参数是 1 dB 压缩点（图 4）。它是指以放大器的小信号或线性增 益为基准，放大器增益降低 1 dB 时的输入功率（有时是相应的输出功率）。通过显示功 率扫描获得的归一化增益，即可测量放大器的 1 dB 压缩点。
结论
正如上述演示的一样，矢量网络分析仪是一种高精度仪器，可以评测有源和无源元器 件，例如放大器和滤波器。是德科技提供了一系列射频和微波网络分析仪，用于 5 Hz 到 120 GHz 频率范围内的测量。这些仪器有多种选件和测试集可供选择，可以简化独立使用 和在自动测试设备（ATE）中使用时的测量。
如欲了解关于矢量网络分析仪的更多信息，请阅读： 《理解矢量网络分析的基本原理》 ， 应用指南 5965-7707CHCN。
ref
2
Cor
x2
1 跨区
2பைடு நூலகம்
000.000
MHz
图 1. 通过频率扫描测试滤波器
2 停止 6 000.000 MHz
跨区 50.000 MHz
回波损耗
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03 | 是德科技 | 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例 — 应用指南
目录
误差来源和类型
04
误差校正类型
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