如何提高RF微波测试精度

电性和机构属性。在RF 和微波的频率，有一些基本的特性需要特别留意。

。

电性参数

DUT 的基本性质是主要的考量：它是被动和线性的，或是主动和非线性的？被动的线性元件较容易处理，因为它们在整个工作频宽范围内所有允许的输入功率位准下，增益和相位偏移量一般都是固定的。相反地，主动元件就需要格外谨慎，因为它们通常具有非线性的工作区域，对输入功率相当敏感，可能会在不同的位准产生不同的结果。如此一来，可能就需要在测试系统中加入放大器或衰减器，以精确地控制功率位准，而且也许还要加入耦合器，将输入到DUT 的功率位准分一些出来并确认是否正确。这些额外加入的东西千万不能轻忽：在高频下，每一个系统组成要件都具有复数的阻抗值（伴随有S参数），而且每多一项连接就有可能与DUT 产生不必要的相互影响。

避免不匹配：任何连接线的阻抗不匹配

都可能造成注入损耗（insertion loss），而损耗掉信号源或量测信号的一些功率。众所周知，在高频下功率是很昂贵的，而且如果必须在很广的频率范围提供所需功率的话，还会变得更加昂贵。秘诀：使用精确度高的缆线和配件，且要使用向量式网路分析仪（VNA）充分量测缆线和配件的实际阻抗，特别是如果DUT 是主动元件的话。

将VSWR 降到最低

切换矩阵加上其接头、内部和外部缆线、甚至是任何RF 缆线的弯曲半径等组合，可能因DUT 的电压驻波而产生误差。秘诀：若要将这项误差减到最小，可以使用电压驻波比（VSWR）规格为1：2：1 或更佳的切换矩阵。

增加隔离度

如果您的测试需要同时量测高位准和低位准的信号，则切换矩阵的隔离度规格将会影响量测的正确性。秘诀：如果通过DUT 的路径有很多条，可以使用信号产生器和频谱分析仪，尽可能地量测出隔离度的特性。如果无法做到这一点，则系统在配置和设定时，应该将高位准和低位准的信号绕接到不相邻的路径上，或绕经不同的切换器。

机构属性

另外一组需要考量的细节是信号和电源（交流电或直流电）接头的数量和类型，这会影响所需的切换矩阵大小，以及系统接线的复杂度等因素。秘诀：使用埠数足够的切换矩阵，一次就可以接好系统到DUT 的所有连接，这样一来，就可以将等待信号稳定所需的延迟时间缩到最短，并且将功率位准突然改变而损坏切换矩阵或DUT 的机率降到最低。

秘诀三：瞭解、量测及修正RF 信号路径的特性

没有经过额外的修正，产品的规格最多只能延伸到位于仪器输入和输出接头上的“校准”（calibration plane）而已。若要得到准确又稳定一致的量测结果，以及修正过的DUT 结果，我们建议将校准面往外推，尽可能地靠近DUT。不论路径是被动或主动的，DUT 是位在本端或远端，都有几种方法可以做到。

被动路径的处理方式

元件在整个频宽范围内所有允许的输入功率位准下，都有固定的增益和相位偏移量。然而，沿着被动路径所接出去的每一条接线上可能会有阻抗不匹配的情形，因而造成注入损耗和相位偏移（或延迟）。在高频下，连简单的被动元素也会变成复杂的传输线元素，无法直接将路径上的损耗和相位偏移用简单的代数法相加得出。秘诀：使用VNA 来量测整个相连的路径或分析每一项元素的S 参数特性，并使用向量学来模拟整个路径的总损耗和相位偏移量。这些数值可以储存在系统的PC 中，并且视需要予以套用，以修正量测结果，或者供网路分析仪使用，例如用来即时地调整滤波器和其他变动的DUT。

修正主动的路径

主动元件的效能会随着输入功率的改变而不同，若要提高量测的准确度，其做法会取决于元件是在其线性或非线性的响应区内工作。如果一个主动元件（如放大器）在校准和量测作业期间，是在远低于其1 dB 压缩点的线性区内工作，则可以在该区内的任何功率位准下进行准确的修正。

秘诀：如果主动元件是在其非线性的响应区内工作，则校准时也必须使用量测用的功率位准，以确保能够做准确的修正。如果需要在非线性模式下，于多个功率位准进行量测，那么也必须在每一个位准下分别进行校准，并储存起来供日后使用。

秘诀：在DUT 的频率范围内，检查主动元件的频率响应。同样地，您应该在特定的功率位准下量测整个路径，或是分析每一个介面的S 参数特性，并使用向量学，产生一个可以在事后套用或即时套用的模型。

秘诀：为了简化量测和修正RF 信号路径特性的作业，有些系统开发人员会尽可能少用主动元件，这样做可以减少校准的工夫，以及在非线性模式工作时，因功率位准改变而造成误差的机会。

DUT 的距离－近或远

不论DUT 是固定在测试系统的夹具上，或是位在几码外的测试室中，要进行准