325-500GHz矢量网络分析仪频率扩展系统

件。由于在这个频带内的波长很小，因此表面磨光和机械接口变得至关重要。要满足WR-02.2元件的表面磨光要求和机械容许量，需要使用购买得到的最好的铣床并工作在极限状态。

T-6061号铝具有热膨胀率低及易于加工的特性，因此选择其作为WR-02.2双向耦合器的材料。波导通道为0.022X0.011英寸，任何温度引起的通道或长度尺寸变化都会对尺度的功效产生潜在的破坏。适当的表面加工和高精度是生产滤波器的关键，这要求极小的铣刀，转子转速超过12,000rpm。由于耦合器加工的复杂性和高品质需求，技师的技巧成为制造元件最关键因素之一。

图 5 毫米波矢量网络分析系统结构。

结论和探讨

图4显示了典型的WR-02.2乘法链输出功率。这里采用热量计测量其输出功率。为了抑制谐波功率，在WR-02.2乘法链输出端加入一个310GHz的高通滤波器。这种谐波干扰是由于采用了产生大量谐波的乘法器的结果。为了提高输出功率和减轻谐波干扰的设计工作仍然在进行当中。由于还没有独立的测试系统能够测试这些频率上的混频器，因此混频器在WR-02.2的调谐和优化在频率扩展模块中进行。

图6 两个不同扩展模块的WR-02.2参考和测试混频器原始响应

图5显示了完整WR-02.2"两端口"VNA测试系统。所使用的数据来自Agilent 8510/85105A毫米波矢量网络分析仪系统，这是因为在进行测试的时候正好有这套系统，同时8362x合成器具有良好的相位噪声特性。不过毫米波矢量网络分析系统可以和WR-02.2频率扩展模块一起使用，例如具有两个可选外部低相噪合成器的毫米波VNA如Agilent PNA/N 5260A或Anritsu公司的ME7808、37347D/ 3738A。模块配置为：RF频率倍乘因子为30、LO频率倍乘因子为28、IF频率范围20MHz，扫频范围325-500GHz。

图6描述了两个不同WR-02.2频率扩展模块的参考和测试端口混频器原始响应。忽略很少的几个差异点，整体来说两者在整个频带内十分接近。而且，该矢量网络分析系统能够识别RF路径中的谐波干扰，这表示能够达到一个很好的标准。图7显示系统的动态范围图，如图可看出该系统在此频率范围内具有很突出的成绩。随着新的RF滤波硬件投入使用，预计原始混频器响应在整个频带内将会更加平滑，并且整个系统的动态范围有可能得到改进。

图7 系统动态范围

结论

本文描述了用于矢量网络分析器系统的WR-02.2毫米波频率扩展传输/反射模块。该模块将扩展微波矢量网络分析仪的双端口S参数测量能力提高至500GHz频率范围。更重要的是，对于毫米波矢量网络分析系统（如Agilent公司的PNA/N 5260A、8510/ 8510A和Anritsu公司的ME7808/37347D/ 3738A）WR-02.2 T/R可以即插即用地应用。随着WR-02.2频率扩展模块的改进，将可以无任何限制地测试有源设备。