矢量網(wǎng)絡分析儀的原理及測試方法.ppt

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1 矢量網(wǎng)絡分析儀的原理及測試方法 深圳市南方聯(lián)合實業(yè)有限公司 2 電子元器件 集成電路芯片 High frequencydevice 電池 什麼是網(wǎng)絡分析儀的分析對象 Communication Computer Neo AudioVisual 通信 多媒體 3 網(wǎng)絡分析儀原理 器件網(wǎng)絡分析方法通過每個工作頻點的掃描去測量信號傳輸和反射的幅度與相位變化量值 器件網(wǎng)絡電路 入射波 Ein 反射波 Eref 傳輸波 Etr Ein Eref Etr 4 A D DSPCPU Display ATT ATT 820kHzB P F 20kHzL P F AMP 800kHz 820k 500 82MHz 811 8MHz 812 62 1312 62MHz 812 621MHz 5 500MHz X TAL Sampler 網(wǎng)絡分析儀原理 輸入功能塊 通道 處理器功能塊 輸出功能塊 Ex NetworkAnalyzerwith5Hzto500MHz 5 網(wǎng)絡分析儀原理 器件測量應用範圍 濾波器 晶體 電感電容 陶瓷 介貭 聲表面波 雙工器 放大器 隔離器 負載 終端器 環(huán)路器 電纜綫 功分器 振蕩器 耦合器 綫圈 電容 延遲綫 天綫 6 網(wǎng)絡分析儀原理 被測器件應用vs測量功能 7 網(wǎng)絡分析儀原理 矢量網(wǎng)絡分析參數(shù)傳輸反射 幅度響應 反射系數(shù) 衰減 增益 阻抗 相位響應 導納 群延時 電壓駐波比 前向 反向傳輸 輸入 輸出反射 8 網(wǎng)絡分析儀原理 S 參數(shù) 散射矩陣 b 1 b1 a1 前向測量 S21 S12 S11 S22 b2 b 2 反向測量 a2 被測器件 S11S12b1 S11a1 S12a2S21S22b2 S21a1 S22a2 S 9 網(wǎng)絡分析儀原理 阻抗參數(shù)1 rZ 被測件的復數(shù)阻抗1 rZo 特性阻抗R jXR RsX wLs Y G B wCs Z 1 wCs 1 Z G jB 1 Rp 1 wLp Z 阻抗復數(shù)單位能用數(shù)學描述分成實部和虛部 或者幅度和相位兩部分 為了簡化復數(shù)阻抗的解讀 我們採用了實密斯阻抗圓圖來分解讀出 10 網(wǎng)絡分析儀原理 系統(tǒng)誤差 具有重復性的 信號源匹配 由於信號源 電橋 耦合器 功分器 負載匹配 由於被測件 頻率響應 連接綫損耗 電橋 定向性 駐波比電橋 潛伏的誤差 相對於溫度 時間的漂移 信號源 接收器的內(nèi)部噪聲 連接器的重復性 誤差 通過儀器的校正過程能最大的減小系統(tǒng)誤差的不確定度 11 網(wǎng)絡分析儀原理 數(shù)據(jù)較準僅做頻率跟蹤誤差較正做幅度方面的頻率特性較正 執(zhí)行過程簡單 但由於多路反射的原因 選擇2端口全校正能做到更準確的測量 傳輸測量當移去被測件后 使用一個直通標準器去校正頻率特性誤差包括連接綫和連接器 反射測量 開路或短路標準器具必須被選用 當使用開路標準器時 執(zhí)行NORMALIZE THRU 功能 當使用短路標準器時 執(zhí)行NORMALIZE SHORT 功能 12 端口全校正做反射測量時的定向性 信號源匹配和頻率跟蹤的誤差校正 用於 端口器件或帶有終端器的 端口器件的精度反射測量 需用三種標準校正器具 開路器 短路器和負載器 測量端口 當連接開路 短路和負載器時在每個端口獲得校正數(shù)據(jù) ED 定向性ES 信號源匹配ER 頻率跟蹤S11M 測量數(shù)據(jù) 在校正前 S11A 真正數(shù)據(jù)S11M ED ED 1 Es ER S11A RFIN S11M S11AER 1 ESS11A 13 需用開路 短路 負載 直通4種標準校正器具反射特性 在每個端口得到開路 短路 負載的較正數(shù)據(jù) 每個標準器具應有與直通器相同的電子長度去消除電長誤差 傳輸特性 用直通標準器連接並做直通短路校正 2端口全校正 定向性 信號源匹配 負載匹配 傳輸跟蹤 補償反射跟蹤 高精度校正2端口器件的所有S參數(shù) 14 通信 車用電子 IT設備 游戲機 TV DVD 應用 元器件 Advantest網(wǎng)絡分析儀的應用範圍 晶體諧振器 晶體濾波器 陶瓷振盪器 陶瓷濾波器 SAW濾波器 介貭濾波器 VHAN A RFNA 15 蜂巢式手機的電路框圖與使用的主要元器件 RXSYNTHE PA RFAMP PowerAmp RFFilter RFAMP DEM MAINCPU SUBCPU SPEAKER LCDMODULE KEYBOARD MOD CODE DATACONT MEMORY Microphone RXSYNTHE VCO TCXO VCO RFFilter VCO IFFilter RFFilter RFFilter ANT Duplexer DPX 高頻器件 VHFNARFNA R3765 R3767CG 16 測試方案 頻率帶寬 自動設備系統(tǒng)測試 高頻夾具技術自動分選處理裝置 高精度 高性能 高可靠性 低成本 高產(chǎn)量 網(wǎng)絡分析儀做生產(chǎn)綫測試 進一步各種應用測試 網(wǎng)絡分析儀做產(chǎn)品開發(fā)測試 工位測試 網(wǎng)絡分析儀做元器件測試的系統(tǒng)配置 Microwaveband Mili waveband 貭檢測試 VHFband Semi microwaveband 17 晶體諧振器測量應用 需低的噪聲電平做反諧振頻率測量 RBW優(yōu)化測量 需小的曲綫噪聲作諧振頻率測量 18 晶體諧振器的諧振頻率測量實例 曲綫噪聲的改善 Z Z RBW10kHz RBW10kHz 0 02dB 0 01dB 傳統(tǒng)型儀器 R3754 19 a 4元素 C0 並行電容C1 動態(tài)電容L1 動態(tài)電感R1 等效串行電阻 b 6元素 C0 並行電容C1 動態(tài)電容L1 動態(tài)電感R1 等效串行電阻G0 極間電導R0 極間電阻 晶體諧振器等效電路常數(shù)的分析應用功能 等效電路常數(shù)分析 20 解決了用傳統(tǒng)法做驅動電平測量的問題 10nW 100nW 100 W 1sttime 2ndtimes Xtimes 用RLA法做驅動電平的測量 問題 1 由於需要重復掃描 測試速度非常慢2 困難地看到驅動電平的關系對於Fr與CI 21 濾波器測量的一鍵應用功能 x1dB Bandwidth DLF DHF DLF2 DHF2 m1 p0 p1 D x2dB Spuriouslevel fc Constantloss Insertionloss Passbandripple Spuriouslevel m2 NominalFrequencyfcent Loss InsertionlossLossc ConstantlossBW x1dBbandwidthfc CenterfrequencyDFl1 Lowerfrequencyatthepointx1dBbelowDFr1 Higherfrequencyatthepointx1dBbelowDFl2 Lowerfrequencyatthepointx2dBbelowDFr2 Lowerfrequencyatthepointx2dBbelowPass PassbandripplevalueReject RejectionlevelSpurious SpuriouslevelP0lex1 Localmin value1 lowfrequencysideofthemax value P0lestim1 Frequencyoflocalmin value1P0lex2 Localmin value1 lowfrequencysideofthemax value P0lestim2 Frequencyoflocalmin value1 測量項目 濾波器測量 22 在無線電話中的主要元部件 2ndIFfilter Ceramicfilter 1stIFfilter 2ndlocalsynthesizer stlocalsynthesizer Txcircuitspacerfilter Localfilter Divider PowerAMP Coupler Isolator Connector Antennacommon HFtopfilter Lownoiseamplifier Rxintercircuitfilter Antenna VCO PLLmodule SAWfilter VCO PLLmodule Chipmulti layer3dBHybridcoupler Dielectricfilter Chipmulti layerLCfilter SAWfilter GaAsMMIC Chipmulti layerHybridcoupler Chipmulti layerfilter GaAsMMIC Di electricfilter Chipmulti layerfilter SAWfilter Di electricfilter SAWfilter RFdiodeswitch Microaxialconnector Chipdi lelectricantenna Chipmulti layerantenna GaAsFET GaAsFET Note Notallowedtodeliverthecustomers 23 在PC中的主要元器件 Powercircuitsection Highvoltagechiplayerceramiccondenser Largecapacitychiplayerceramiccondenser ChipPTCthermisterforoverheating ChipNTCThermisterfor2ndbatterycontrol DC DCconverter ChipEmi fil Chipcoil Switchingpowersupplier Inputsystem Piezovibrationgyro HDD DVD CD ROMsection Highsensitivitychipimpactsensor Chipceramicresonator LCDsection CPU Memorycontrolsection Interfacesection DC DCconverter Piezotransformer Chipferritebeeze Highvoltagechiplayerceramiccondenser Chipferritebeeze Chiplayerdelayline Chipceramicresonator Chipvaristor Chipferritebeeze Piezosounder PTCthermisterforUSBcircuitprotection Modemmodule Highvoltagechiplayerceramiccondenser Note Notallowedtodeliverthecustomers 24 R3860ARF元器件分析儀R3768 3770微波矢量網(wǎng)絡分析儀 25 R3860A R3768 R3770介紹 1 RF元器件分析儀R3860A20GHz微波矢量網(wǎng)絡分析儀R37708GHz矢量網(wǎng)絡分析儀R3768 26 R3770 R3768的目標市場 ANTSW模塊 PinDiode SAW濾波器通信基站濾波器作為通用推廣產(chǎn)品去搶占微波矢網(wǎng)的市場 27 R3860A R3768 R3770介紹 2 R3860ARFComponentAnalyzer市場目標在IC制造廠 市場目標在通訊設備的開發(fā)生產(chǎn) 重點在開發(fā)部和生產(chǎn)線 R37688GHzNetworkAnalyzer主要市場目標在SAW FEM的生產(chǎn)廠 作為8GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品R377020GHzNetworkAnalyzer市場目標在SAW FEM的開發(fā)部門 作為20GHz矢網(wǎng)的通用推廣產(chǎn)品 28 全校正 對于4端口器件測量 一次性可做所有S參數(shù)的全校正 6path 16parameter 16S參數(shù) P2 P1 P3 P4 29 比較表 1 R3768vsENA 8G 30 比較表 2 R3770vsPNA 20G 31 R3770 R3768的主要優(yōu)勢點 ANTSW模塊 pindiode VSIMHarmonicmeasurementMax 13dBmoutputpower R3968test set端 10dBm MDASSAW濾波器through putMax 5 s pointMDAS基站濾波器dynamicrange常規(guī)通用目標比同類產(chǎn)品有更高性能及多功能低價位 32 目前的測試方法與問題 SW測量 SA Harmonicmeasurement SG VSIM currentmeasurement NA returnloss S parameter VSIM V SourceI MeasureSG SignalGeneratorSA SpectrumAnalyzerNA NetworkAnalyzer RFtesterforproductionline R DLack StackSystem Measureatsomepointsunderpassbandcurrentmeasurementlossharmonicreturnloss POINT R D FrequencycharacteristicsProductionline atsomefrequencypoints 33 新的測試解決方案 SW測量 R3860ARFcomponentanalyzer BasedonNetworkAnalyzerfunction andbuilt in VSIMfunctionHarmonicmeasurementfunctionAllmeasurementpointswithHighspeed atoneunitFromR DtoProductionline currentmeasurementlossharmonicreturnlossS parameter