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在使用8712ET测量被测器件(DUT)时,如输入阻抗约为3欧姆(在2 MHz时),阻抗和回波损耗(S11)测量的不确定性是多少?在这种情况下,阻抗分析仪是否要优于矢量网络分析仪?

对于低频和阻抗应用,与使用反射法的矢量网络分析仪(VNA)相比,使用I-V技术的阻抗分析仪能得到更精确的测量结果。常用判定准则是在系统特性阻抗Z0的10倍(或1/10)阻抗范围内,VNA通常能提供足够精度的结果。例如对于Z0= 50Ω的阻抗范围是5Ω至500Ω。但为得到最佳测量精度,DUT阻抗相对Z0的变化应不大于3-5Ω。

DUT 特性

ZL= 3 Ω (注意: 假定为二端口器件)

反射系数 , r = [ZL - Z0]/[ ZL + Z0] = -47/53 = -0.887 (~ -0.9)

注意: 负号说明相位特性极象是短路。

S11/回波损耗 (RL) = 1.04 dB

SWR = 16.7 :1

插入损耗:未知/未规定

从它的反射(幅度)不确定度曲线(第9页,一端口校准),0.9(线性)S11(r )的DUT所产生的反射测量不确定度为±0.025(线性)。虽然图中假定S21 = S12 = 0,由于DUT反射90%的入射信号,另外10%由接收器(未校正)18dB负载匹配传输和重新反射。与真DUT反射信号相比,重反射信号很小,并可以忽略。但最佳测量精度的推荐方法是:

1) 用精密50Ω负载端接DUT输出,而不是将它接到8712ET的传输端口。

2) 如果DUT输出被接到8712ET的传输端口,在传输端口安装精密衬垫/衰减器,以改进它的“有效”负载匹配。

这样,就可按下述步骤估计阻抗和回波损耗的测量不确定度:

1) D S11 (dB) = R.L. 测量不确定度 (dB)= -20 log (1 + 0.025)= - 0.214dB ,

-20 log (1 - 0.025)= + 0.22 dB

R.L.测量不确定度 = 1.04 dB, +0.22 dB, -0.214 dB

2) ZL = Z0 (1 + r )/(1- r ) , 这里 ZL = 测量阻抗, Z0 = 50 Ω, r = 反射系数

ZL High = 50 [1 + (-0.887 + 0.025)]/[1 - (-0.887 + 0.025)] = 50 (0.138/1.86) = 3.71 Ω

ZL Low = 50 [1 + (-0.887 - 0.025)]/[1- (-0.887 - 0.025)] = 50 (0.088/1.912) = 2.30 Ω

因此阻抗测量不确定度为ZL = 3 Ω, +0.71 Ω, -0.70 Ω。