（1） 反向性误差和隔离误差 方向性误差表现为矢量网络分析仪发射的测试信号未通过
DUT，而直接进入了反射信号的通道，这是由于发射端的定向 耦合器没有足够的隔离造成的。隔离误差表现为入射信号通过 DUT后而直接进入了接收端的反射通道，而没有进入接收端的 传输通道。 （2） 源失配误差和负载失配误差
源失配误差的产生机理是：实际的测试系统并非理想匹配，在 进行反射测量时，由于从DUT向源看去的反射系数不完全等于零， 导致部分反射功率的损失，对测量 和 S11 造S成22 影响。同理在传 输测量时，负载失配误差是由于从DUT向负载看去的等效反射系 数不完全等于零，导致部分传输功率的损失，对测量 和S造21 成S12 影响。
第14章射频电路与系统测试技 术无线通信射频电路技术
本章目录
❖ 第一节 基本测试设备 ❖ 第二节 频率特性测试技术 ❖ 第三节 噪声特性测试技术 ❖ 第四节 功率特性测试技术 ❖ 第五节 温度特性测试技术
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知识结构
基本测试设备
射
频
频率特性测试技术
电
路
与
系
噪声特性测试技术
统
测
试
技
功率特性测试技术
术
频谱分析仪的基本结构框图
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§14.1 基本测试设备
14.1.3 矢量网络分析仪 矢量网络分析仪是全面测量网络参数的高精度、智能化仪器，
能快速、精确地测量有源器件和无源器件的特性，例如放大器、 混频器、双工器、滤波器、耦合器、衰减器和移相器等无源和有 源电路。 1. S参量的测量
在测量、建模和设计多元件的复杂系统中，器件的S参数特 性起着关键的作用。矢量网络分析仪能方便快捷的测量出被测 器件的四个S参量。网络分析仪通常有1个输出端口，该端口可 以通过内部信号源或外接信号源输出射频信号，另外还有3个分 别标为R,A和B的测量通道，其结构如图所示。
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§14.1 基本测试设备
2. 测量误差及分析方法 使用矢量网络分析仪测量待测器件（DUT）的S参数时，测
量误差由三部分组成：系统误差，随机误差和漂移误差。系统 误差主要包括方向性误差、隔离误差、源/负载的失配误差、反 射/传输路径的频率响应误差等。
矢量网络分析仪的系统误差模型
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§14.1 基本测试设备
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§14.1 基本测试设备
14.1.2 频谱分析仪 对于射频信号，由于频率很高，无法直接用时域测量仪器进
行测量，只能将时域信号经过傅氏变换，变为频域信号来分析其 频谱。供测量信号频谱的仪器称为频谱分析仪。频谱分析仪可以 用于显示所测量信号的电压、波形、功率、周期、频率以及旁频 带。
频谱分析仪面板
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§14.1 基本测试设备
利用网络分析仪测试S参数的实验系统
射频源通常是覆盖特定频段的扫频源。测量通道R用于测量入射 波，同时也作为参考端口。通道A和B通常用于测量反射波和传 输波。测量通道A和B可以同时测量任意两个S参量元素。此时， 和 S1的1 数S值21可以分别通过计算A/R和B/R的比值得到。若要测 量 和 S1，2 则S必22 须将待测元件反过来连接。
要求无损耗、线性相位变化、平坦的频率响应、阻抗匹配的连接 端、电长度已知、输入和输出端的隔离度无穷大等。使用高质量 的测试夹具可以获得高的测量精度，下图是用于手机芯片的测试 夹具照片，利用它可以方便的进行手机芯片测试，并得到很好的 测量精度。
手机芯片测试夹具照片
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§14.1 基本测试设备
4. 通用校准与定标方法 （1） SOLT校准
先后连接匹配负载，短路器和开路器并测量反射系数S11 ，通 过计算可校准反射参数相关的误差项。在得到与反射误差相关的 误差项后，连接匹配负载并测量传输系数 S21 可得到传输路径的 隔离误差，连接直通段并测量 S21和 S11可以得到传输路径的频率 响应误差和负载失配误差。所以要得到所有的12个误差项，通过 正向和反向各六次测量就可以得到测量系统的所有12个误差项。
信号源 频谱分析仪 矢量网络分析仪 噪声系数分析仪
外差法 计数法 测量系统的三阶截断点的方法
直接测量法 鉴相器法 鉴频器法
微波功率测量方法 功率测量中的误差
温度特性测试技术
低温测量
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§14.1 基本测试设备
14.1.1 信号源 信号源是能够产生射频/微波测试信号的装置，其核心部件是
振荡器或频率合成器。按应用要求，信号源可以分为简易微波信 号源、标准微波信号源、点频微波信号源和扫频微波信号源。
随机误差（又称偶然误差）是指测量结果与同一待测量的大 量重复测量的平均结果之差。 （2） 漂移误差
分析测试仪器由于供电电源电压不稳，电子学元件老化，光电 倍增管暗电流大，环境温度变化，室内气流骚扰等原因，造成分 析仪器示值不稳所引起的分析测试结果与理论实际数据的偏差。
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§14.1 基本测试设备
3. 测试夹具及校准技术 夹具的作用是连接DUT和矢量网络分析仪，所以理想的夹具
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§14.1 基本测试设备
（3） 反射路径的频率响应误率分配器，定向耦合器，转
换接头和传输电缆的频率响应特性并不是一条很平坦的直线而引 起的误差。表现为若用一个标准的短路校准件进行校准时，系统 的频率响应的不平坦性。
以上六种误差是系统误差，是可以校准的。另外还有两类误差 随机误差和漂移误差是不能校准的。 （1） 随机误差
§14.1 基本测试设备
频谱分析仪的核心是混频器，基本功能是将被测信号下变 至中频，然后在中频上进行处理，得到幅度。在下变频的过程 中，是由本振来实现下变频的。本振信号是扫描的，本振扫描 的范围覆盖了所要分析信号的频率范围，所以调谐是在本振中 进行的。全部要分析的信号都下变频到中频进行分析并得到频 谱。
1. 简易微波信号源与标准微波信号源产生输出频率、输出电平 和调制系数都能调节的信号，且能够准确读数，并对信号的泄漏 有严格要求。
2. 标准信号源在简易微波信号源的基础上，增加了一个定标衰 减器模块。
3. 扫频微波信号源的输出频率可以在指定范围按一定的频率步 进周期性变化（即为扫频）。
4. 点频微波信号源按点频方式工作，一次只能输出单一频率的 微波信号，而对应的测量方法称为点频测量法。