引 言 技 术 上 的 突 破 第 一 次 让 手 持 式 分 析 仪 具 备 了 高 性 能 测 量 功 能 使 用 现 代 的 一 体 化 分 析 仪, 可 以 快 速 对 网 络 频 谱 功 率 和 频 率 进 行 高 精 度 的 微 波 测 量, 其 结 果 与 台 式 仪 器 相 比, 相

是 德 科 技 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 应 用 指 南 本 应 用 指 南 讨 论 的 是 当 今 手 持 式 分 析 仪 的 强 大 功 能, 并 将 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 信 号 分 析 仪 功 率 计 和 矢 量 信 号 分 析 仪 等 多 款 台 式 仪 器 进 行 了 测 量 比 较

引 言 技 术 上 的 突 破 第 一 次 让 手 持 式 分 析 仪 具 备 了 高 性 能 测 量 功 能 使 用 现 代 的 一 体 化 分 析 仪, 可 以 快 速 对 网 络 频 谱 功 率 和 频 率 进 行 高 精 度 的 微 波 测 量, 其 结 果 与 台 式 仪 器 相 比, 相 差 常 常 在 0.01 db 范 围 内 例 如, 图 1 所 示 为 使 用 是 德 科 技 的 台 式 PNA-X 矢 量 网 络 分 析 仪 (VNA) 测 得 的 10 GHz 带 通 滤 波 器 的 S 参 数, 以 及 使 用 Keysight FieldFox 手 持 式 分 析 仪 测 得 的 S 参 数 重 叠 效 果 如 图 所 示, 使 用 两 种 仪 器 测 得 的 参 数 几 乎 完 全 相 同 游 标 放 置 在 响 应 的 通 带 和 抑 制 部 分 两 台 仪 器 间 的 S11 游 标 相 对 偏 差 不 到 0.02 db S21 游 标 在 通 带 中 的 相 对 偏 差 为 0.02 db, 在 电 平 由 峰 值 下 降 至 78 db 时 的 滤 波 器 边 缘, 偏 差 为 0.52 db 在 本 例 中, 使 用 高 性 能 台 式 仪 器 与 现 代 一 体 化 手 持 式 仪 器 进 行 的 测 量 之 间 有 出 色 的 相 关 性 在 试 图 比 较 这 两 种 仪 器 的 性 能 时, 不 可 或 缺 的 一 步 是 在 厂 商 的 技 术 资 料 中 查 看 两 种 仪 器 的 技 术 指 标, 但 直 接 进 行 比 较 却 往 往 比 较 困 难, 因 为 这 些 技 术 指 标 是 在 不 同 的 工 作 条 件 下 列 出 的 例 如,Keysight PXA 信 号 分 析 仪 的 技 术 资 料 中 列 出 的 总 幅 度 精 度 是 在 20 C 至 30 C 的 温 度 范 围 下 指 定 的, 而 FieldFox 的 精 度 是 在 23 C ± 5 C 和 10 C 至 55 C 的 环 境 中 指 定 的 规 定 的 测 试 参 数 常 常 与 典 型 工 作 条 件 有 关, 例 如 FieldFox 的 工 作 条 件 比 较 恶 劣, 而 台 式 仪 器 的 工 作 环 境 温 度 较 为 稳 定 除 了 比 较 技 术 资 料 之 外, 只 有 少 数 技 术 文 献 可 用 来 比 较 不 同 仪 器 进 行 的 测 量 [1, 2], 此 外 还 包 括 将 台 式 仪 器 与 手 持 式 仪 器 进 行 对 比 的 示 例 本 应 用 指 南 将 通 过 对 比 使 用 多 种 台 式 仪 器 记 录 的 测 量 结 果 与 使 用 手 持 式 FieldFox 的 测 量 结 果, 来 填 补 这 一 空 白 本 应 用 指 南 中 的 示 例 将 对 进 行 比 较 的 各 种 仪 器 采 用 相 同 的 参 数 配 置, 例 如 RBW VBW 点 数 等, 进 行 测 量 时 将 使 用 相 同 的 环 境 条 件 和 被 测 器 件 (DUT) 我 们 会 看 到, 现 代 的 手 持 式 仪 器, 如 FieldFox, 具 备 很 强 的 测 量 能 力, 并 且 其 结 果 与 使 用 台 式 仪 器 进 行 的 测 量 具 有 良 好 的 相 关 性 在 某 些 情 况 下, 这 些 手 持 式 仪 器 无 需 进 行 预 热, 通 过 使 用 内 置 校 准 和 自 动 校 准 技 术 便 可 在 仪 器 的 整 个 频 率 范 围 内 保 持 高 水 平 的 测 量 精 度 本 应 用 指 南 将 对 MMIC 电 路 技 术 加 以 介 绍, 这 是 是 德 科 技 高 性 能 台 式 和 手 持 式 仪 器 的 共 同 基 础 另 外, 还 将 简 要 讨 论 FieldFox 中 使 用 的 校 准 和 校 正 技 术, 也 就 是 CalReady QuickCal 和 InstAlign 需 要 注 意 的 是, 相 关 分 析 的 理 论 概 念 通 常 包 括 两 组 数 据 或 随 机 变 量 间 的 统 计 方 法 基 于 本 应 用 指 南 的 目 的, 术 语 相 关 性 将 用 于 描 述 使 用 两 种 不 同 仪 器, 即 高 性 能 台 式 仪 器 和 FieldFox, 对 同 一 被 测 器 件 (DUT) 进 行 测 量 所 记 录 的 一 组 数 据 的 相 对 认 同 程 度 图 1. 使 用 PNA-X 台 式 矢 量 网 络 分 析 仪 (VNA) 和 FieldFox VNA 对 10 GHz 滤 波 器 进 行 S11 和 S21 测 量

03 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 对 比 测 量 的 重 要 性 那 么 台 式 仪 器 与 手 持 式 仪 器 之 间 的 相 关 测 量 为 何 如 此 重 要 呢? 推 动 这 一 需 求 的 一 个 主 要 原 因 是, 在 产 品 的 生 命 周 期 中, 从 产 品 最 初 的 原 型 设 计 到 现 场 安 装, 被 测 器 件 可 能 需 要 使 用 各 种 不 同 的 仪 器 进 行 测 量 现 场 测 试 数 据 与 实 验 室 数 据 相 关 性 良 好 很 重 要 ; 否 则 实 际 上 质 量 良 好 的 器 件 可 能 无 法 通 过 测 试, 或 者 实 际 上 质 量 很 差 的 器 件 通 过 测 试 强 大 的 相 关 性 还 能 确 保 参 与 的 各 方 达 成 一 致, 系 统 按 照 设 计 标 准 来 执 行 产 品 生 命 周 期 的 每 个 阶 段 通 常 都 有 一 套 独 特 的 设 备 要 求 例 如, 在 产 品 生 命 周 期 的 早 期 阶 段, 包 括 设 计 验 证 产 品 开 发 和 制 造 测 试, 测 量 通 常 可 使 用 位 于 可 控 的 实 验 室 环 境 的 台 式 设 备 来 获 得 测 试 来 说, 重 要 的 参 数 还 包 括 高 测 量 速 度 和 较 低 的 仪 器 成 本 一 旦 在 现 场 安 装 新 的 器 件 或 系 统, 常 常 需 要 重 复 多 个 实 验 室 测 试 以 验 证 设 备 性 能 在 定 期 维 护 和 临 时 维 修 操 作 过 程 中, 可 能 还 需 要 额 外 的 现 场 测 试 这 些 现 场 测 试 常 常 是 使 用 手 持 式 仪 器 在 最 具 挑 战 性 的 测 试 条 件 下 进 行, 包 括 恶 劣 的 户 外 天 气 条 件 在 所 有 现 场 测 试 中, 数 据 与 实 验 室 测 试 的 对 比 对 于 设 备 与 / 或 被 测 系 统 的 运 行 都 至 关 重 要 在 下 面 的 几 个 章 节 中, 将 会 提 供 几 个 显 示 台 式 设 备 与 FieldFox 测 量 具 有 优 异 相 关 性 的 示 例 对 于 研 发 测 试 来 说, 台 式 仪 器 可 根 据 其 性 能 特 性 和 动 态 范 围 来 选 择 对 于 生 产

04 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 频 谱 测 量 的 相 关 性 图 2 所 示 的 是 两 个 40 GHz 多 音 频 信 号 的 频 谱 测 量, 信 号 采 用 相 同 的 频 率 间 隔, 幅 度 比 相 邻 的 音 频 低 10 db 左 侧 的 频 谱 测 量 (a) 使 用 Keysight PXA 台 式 信 号 分 析 仪 来 捕 获 右 侧 的 频 谱 测 量 (b) 使 用 50 GHz FieldFox 在 频 谱 分 析 仪 模 式 下 捕 获 作 为 对 比, 测 量 使 用 Δ 游 标 来 测 量 中 心 载 波 与 第 4 侧 音 间 的 幅 度 偏 差 对 于 台 式 仪 器,Δ 游 标 测 量 为 39.774 db 对 于 手 持 式 仪 器 来 说, 游 标 读 数 为 39.95 db, 两 台 仪 器 仅 相 差 0.176 db 其 他 音 频 的 游 标 结 果 也 显 示 两 台 仪 器 具 有 出 色 的 相 关 性 需 要 注 意 的 是,FieldFox 频 谱 分 析 仪 与 台 式 PXA 使 用 了 不 同 的 接 收 机 架 构, 这 导 致 在 使 用 相 同 的 仪 器 设 置 时,FieldFox 频 谱 分 析 仪 拥 有 较 高 的 本 底 噪 声 和 较 慢 的 扫 描 速 度 对 本 例 而 言, 通 过 比 较 两 台 仪 器 的 本 底 噪 声, 我 们 发 现 当 仪 器 采 用 相 同 的 RBW 和 VBW 设 置 时 ( 图 2 中 的 绘 图 采 用 相 同 的 标 度 ),FieldFox 拥 有 更 高 的 本 底 噪 声 FieldFox 迹 线 上 所 示 的 额 外 噪 声 是 由 其 最 新 的 相 位 噪 声 基 准 造 成 的 通 过 降 低 RBW 设 置, 能 够 降 低 FieldFox 的 本 底 噪 声, 但 正 如 之 前 所 提 到 的, 本 应 用 指 南 的 目 的 是 使 用 相 同 的 设 置 对 不 同 的 仪 器 进 行 直 接 比 较 另 外, 对 于 图 2 中 所 示 的 测 量,FieldFox 拥 有 22 ms 的 更 长 扫 描 时 间, 而 台 式 PXA 的 扫 描 时 间 仅 为 1 ms 虽 然 FieldFox 不 能 直 接 替 代 台 式 仪 器, 但 由 于 其 测 量 功 能 与 高 性 能 台 式 仪 器 具 有 良 好 的 相 关 性, 它 非 常 适 合 现 场 测 试 和 通 用 实 验 室 测 试 相 对 本 底 噪 声 (a) PXA (b) FieldFox 图 2. 使 用 (a) PXA 信 号 分 析 仪 和 (b) FieldFox 频 谱 分 析 仪 捕 获 的 40 GHz 多 音 频 信 号 的 频 谱 测 量

05 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 S 参 数 测 量 滤 波 器 传 输 响 应 (S21) 的 S 参 数 测 量 如 此 前 的 图 1 所 示 在 那 个 例 子 中, 使 用 台 式 PNA-X 和 FieldFox 进 行 的 测 量 之 间 具 有 出 色 的 相 关 性 图 3 显 示 了 另 一 个 使 用 15 至 30 GHz 带 通 滤 波 器 作 为 被 测 器 件 来 测 量 S 参 数 的 示 例 在 本 图 中, 四 个 S 参 数 使 用 PNA-X 和 FieldFox 在 VNA 模 式 下 测 量 两 种 分 析 仪 的 配 置 均 采 用 10 MHz 至 50 GHz 的 频 率 范 围 401 个 测 量 点 和 10 khz 的 IFBW 两 种 VNA 均 使 用 全 2 端 口 机 械 校 准 来 校 准 S 参 数 从 FieldFox VNA 传 输 到 PNA-X 并 进 行 重 叠 比 较 PNA-X 迹 线 为 黄 色,FieldFox 为 蓝 色 结 果 几 乎 相 同 FieldFox 与 高 性 能 PNA-X 之 间 具 有 出 色 的 相 关 性 请 注 意, 在 进 行 S21 测 量 时, 从 0 db 直 至 80 db,fieldfox 接 收 机 将 如 何 跟 踪 PNA-X 接 收 机 PNA-X 拥 有 世 界 上 最 为 精 确 的 接 收 机, 在 20 GHz 时 的 动 态 范 围 为 129 db, 而 FieldFox 是 非 常 有 能 力 的 仪 器, 拥 有 90 db 的 动 态 范 围, 使 其 非 常 适 合 在 现 场 进 行 S 参 数 测 量, 以 及 常 见 的 实 验 室 应 用 本 应 用 指 南 将 在 稍 后 回 顾 FieldFox 提 供 的 不 同 校 准 步 骤 比 较 现 代 PNA-X 是 世 界 上 性 能 最 高 的 台 式 VNA, 其 技 术 指 标 远 超 过 任 何 其 他 的 VNA 比 较 图 3 中 所 示 的 S 参 数, 测 量 图 3. 测 量 15 至 30 GHz 带 通 滤 波 器 的 S 参 数 ; 图 形 重 叠 包 括 使 用 Keysight PNA-X( 黄 色 ) 和 FieldFox VNA( 蓝 色 ) 进 行 测 量

06 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 射 频 功 率 测 量 的 相 关 性 CW 脉 冲 和 复 杂 波 形 的 射 频 功 率 测 量 可 使 用 各 种 设 备 配 置 来 执 行 [3] 在 进 行 功 率 测 量 时, 首 先 想 到 的 测 量 元 件 是 功 率 传 感 器 功 率 传 感 器 可 使 用 单 独 的 功 率 计 来 配 置, 或 通 过 USB 电 缆 连 接 到 PC 或 FieldFox USB 功 率 传 感 器 包 含 所 有 需 要 的 信 号 调 节 过 滤 和 数 据 处 理, 以 便 将 输 入 的 射 频 信 号 精 确 地 转 换 为 测 量 输 出 进 行 显 示 在 此 情 况 下,PC 或 手 持 式 仪 器 可 用 于 显 示 功 率 测 量 结 果 是 德 科 技 提 供 了 多 种 类 型 的 USB 功 率 传 感 器, 包 括 U2000x 系 列 基 于 二 极 管 的 传 感 器 图 4 显 示 了 使 用 功 率 传 感 器 来 测 量 射 频 功 率 的 两 种 配 置 图 4a 显 示 了 连 接 到 台 式 功 率 计 的 传 感 器 图 4b 显 示 了 连 接 到 FieldFox 的 功 率 传 感 器 如 果 两 种 配 置 使 用 相 同 的 功 率 传 感 器, 则 两 个 测 量 配 置 会 产 生 非 常 相 近 的 结 果 FieldFox 提 供 的 另 一 个 功 率 测 量 选 件 无 需 使 用 功 率 传 感 器 在 此 配 置 中,FieldFox 中 的 高 性 能 接 收 机 将 会 直 接 测 量 信 号 功 率 测 试 只 需 使 用 一 条 短 同 轴 电 缆 将 分 析 仪 连 接 到 测 试 点 FieldFox 上 的 这 个 选 件 称 为 通 道 功 率 计 (CPM), 需 要 用 户 指 定 带 宽 来 测 量 通 道 功 率 虽 然 这 种 配 置 可 能 不 像 使 用 功 率 传 感 器 那 样 精 确, 但 使 用 一 台 仪 器 便 可 进 行 功 率 测 量, 这 种 便 利 性 可 能 很 适 合 富 有 挑 战 性 的 环 境 和 测 试 条 件 例 如, 表 1 显 示 了 作 为 频 率 函 数 的 连 续 波 测 试 信 号 的 测 量 功 率 本 表 对 使 用 功 率 传 感 器 和 功 率 计 与 使 用 FieldFox CPM 配 置 测 量 的 功 率 进 行 了 对 比 在 本 例 中, 测 试 源 频 率 在 1 GHz 至 50 GHz 的 范 围 内 变 化 测 试 信 号 由 Keysight PSG 微 波 信 号 发 生 器 提 供 功 率 传 感 器 为 U8488A USB 平 均 功 率 传 感 器, 功 率 计 为 N1914A 在 1 GHz 时, 功 率 传 感 器 测 得 值 为 0.04 dbm FieldFox CPM 测 得 值 为 0.15 dbm 假 设 功 率 计 为 最 佳 标 准, 那 么 使 用 手 持 式 仪 器 时 的 偏 差 仅 为 0.11 db 在 20 GHz 时, 功 率 计 测 得 值 为 2.07 dbm, 手 持 式 仪 器 测 得 值 为 1.99 dbm, 两 者 相 差 0.08 db 在 50 GHz 时, 功 率 计 测 得 值 为 4.09 dbm, 手 持 式 仪 器 测 得 值 为 4.22 dbm, 两 种 仪 器 再 次 有 非 常 小 的 差 别, 这 显 示 两 种 仪 器 之 间 具 有 出 色 的 相 关 性 表 1 附 注 : 随 着 测 试 频 率 的 增 加, 功 率 电 平 降 低, 这 是 由 用 来 连 接 信 号 源 和 仪 器 的 短 同 轴 电 缆 的 损 耗 造 成 的 表 1. 测 量 CW 测 试 信 号 作 为 频 率 函 数 的 射 频 功 率 测 得 电 平, 单 位 :dbm 1 GHz 5 GHz 10 GHz 20 GHz 40 GHz 50 GHz USB 功 率 传 感 器 -0.04-0.76-1.31-2.07-3.45-4.09 FieldFox 通 道 功 率 计 -0.15-0.73-1.37-1.99-3.26-4.22 差 值 0.11-0.03 0.06-0.08-0.19 0.13 (a) (b) 图 4. 使 用 功 率 传 感 器 及 (a) 功 率 计 和 (b) FieldFox 测 量 射 频 功 率 的 设 备 配 置

07 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 MMIC 技 术 支 持 性 能 结 果 显 示,FieldFox 与 高 性 能 台 式 仪 器 具 有 出 色 的 测 量 相 关 性 为 了 实 现 这 些 特 征,FieldFox 与 是 德 科 技 的 高 性 能 台 式 仪 器 共 享 相 同 的 测 量 科 学 这 些 高 性 能 射 频 和 微 波 仪 器 依 赖 于 定 制 的 单 片 微 波 集 成 电 路, 或 称 MMIC, 这 些 电 路 在 加 州 北 部 的 是 德 科 技 高 频 技 术 中 心 (HFTC) 进 行 设 计 HFTC 是 一 个 完 整 的 MMIC 设 计 与 制 造 工 厂, 它 包 括 一 个 13000 平 方 英 尺 的 无 尘 室, 每 月 能 够 生 产 250,000 枚 芯 片 图 5a 所 示 为 HFTC 无 尘 室 照 片, MMIC 芯 片 设 计 在 此 装 配 到 半 导 体 晶 圆 上 图 5b 所 示 为 在 多 个 是 德 科 技 的 台 式 和 手 持 式 仪 器 中 ( 包 括 PXA PNA-X 和 FieldFox) 所 使 用 的 多 个 MMIC 芯 片 设 计 作 为 业 内 的 独 特 产 品,FieldFox 手 持 式 分 析 仪 在 设 计 时 采 用 了 定 制 MMIC, 可 将 多 个 功 能 集 成 到 紧 凑 型 高 性 能 芯 片 组 这 些 高 度 集 成 的 电 路 改 进 了 仪 器 性 能 与 可 靠 性, 并 将 FieldFox 的 总 功 耗 大 幅 降 低 至 大 约 16 瓦 这 种 高 水 平 的 集 成 使 FieldFox 成 为 集 十 种 不 同 仪 器 的 功 能 于 一 身 的 7.1 磅 (3.2 千 克 ) 手 持 式 分 析 仪 这 些 仪 器 功 能 包 括 频 谱 分 析 仪 VNA 功 率 计 电 缆 和 天 线 测 试 仪 矢 量 电 压 计 射 频 源 直 流 源 和 直 流 万 用 表 低 功 耗 为 其 提 供 了 3.5 小 时 的 电 池 使 用 时 间, 使 FieldFox 可 在 没 有 冷 却 风 扇 和 通 风 的 条 件 下 运 行, 成 为 一 个 完 全 密 封 的 非 常 可 靠 的 仪 器, 可 成 功 按 照 IP53 的 防 尘 和 防 水 要 求 进 行 测 试 FieldFox 还 包 括 一 些 台 式 仪 器 中 所 没 有 的 独 特 功 能 这 些 功 能 能 够 改 进 作 为 温 度 函 数 的 仪 器 精 度, 并 可 简 化 VNA 校 准 过 程 这 些 功 能 将 在 本 应 用 指 南 下 面 的 两 个 章 节 中 进 行 讨 论 FieldFox 自 动 温 度 补 偿 InstAlign FieldFox 独 有 的 一 个 重 要 特 性 是 自 动 内 部 校 准 功 能, 它 可 对 10 C 至 +55 C 范 围 内 的 温 度 变 化 进 行 补 偿 凭 借 这 个 InstAlign 的 功 能, 频 谱 分 析 仪 在 开 机 后 可 立 即 进 行 高 精 度 的 测 量, 并 可 承 受 规 定 范 围 内 的 任 何 温 度 变 化 相 比 之 下, 台 式 频 谱 分 析 仪 和 其 他 手 持 式 仪 器 通 常 最 少 需 要 30 分 钟 来 达 到 温 度 稳 定 InstAlign 特 性 是 以 非 常 稳 定 的 内 置 连 续 波 (CW) 幅 度 参 考 为 基 础 实 现 的, 该 幅 度 参 考 可 在 仪 器 的 整 个 频 率 范 围 内 进 行 表 征 此 参 考 的 幅 度 测 量 值 与 表 征 值 之 间 的 任 何 偏 差 都 可 作 为 校 正 数 据, 在 对 测 试 信 号 进 行 测 量 期 间 使 用 当 FieldFox 的 内 部 传 感 器 检 测 到 仪 器 的 温 度 已 改 变 大 约 2 时, 后 台 将 执 行 幅 度 校 正, 从 而 使 仪 器 在 10 至 +55 的 整 个 温 度 范 围 内 都 可 进 行 高 精 度 测 量 (a) (b) 图 5. (a) 是 德 科 技 的 高 频 技 术 中 心 与 (b) 用 于 FieldFox 和 台 式 分 析 仪 的 MMIC 芯 片 设 计 的 照 片

08 Keysight Correlating Microwave Measurements Between Handheld and Benchtop Analyzers Using FieldFox Handheld Analyzers - Application Note FieldFox VNA 校 准 选 件 CalReady 与 QuickCal 熟 悉 VNA 校 准 的 操 作 人 员 可 能 了 解, 使 用 机 械 校 准 套 件 对 分 析 仪 进 行 校 准 步 骤 十 分 繁 琐 FieldFox 提 供 这 种 机 械 校 准 类 型, 并 与 PNA-X 使 用 相 同 的 校 准 引 擎 这 种 机 械 校 准 过 程 需 要 使 用 高 质 量 的 校 准 标 准 件, 必 须 能 够 防 损 防 污 防 潮, 这 在 某 些 困 难 的 现 场 测 试 环 境 下 非 常 困 难 所 幸 的 是,FieldFox 还 具 备 两 个 独 特 的 校 准 选 件, 使 其 无 需 再 受 机 械 校 准 套 件 的 束 缚 这 两 个 选 件 分 别 叫 做 CalReady 和 QuickCal, 当 校 准 套 件 不 能 使 用, 或 测 试 时 间 和 便 利 性 非 常 重 要 时, 可 用 于 替 代 传 统 的 SOLT 校 准 在 FieldFox 配 备 的 两 个 校 准 选 件 中, CalReady 无 需 校 准 套 件 CalReady 可 在 仪 器 开 机 后 立 即 进 行 全 两 端 口 校 准, 无 需 操 作 人 员 介 入, 使 用 工 厂 存 储 的 校 准 系 数 需 要 重 点 注 意 的 是,CalReady 校 准 面 板 就 位 于 仪 器 的 测 试 端 口 连 接 器 上, 因 此 并 未 移 除 任 何 外 部 测 试 电 缆 和 适 配 器 的 影 响 QuickCal 是 FieldFox 提 供 的 第 二 个 无 需 校 准 套 件 的 选 件 QuickCal 是 一 个 快 速 的 两 步 校 准 过 程, 它 能 移 除 与 分 析 仪 相 连 的 测 试 电 缆 和 适 配 器 的 影 响 在 这 个 简 化 校 准 流 程 的 第 一 步 中, 两 个 测 试 端 口 不 进 行 连 接, 并 使 用 仪 器 进 行 测 量 第 二 步 需 要 直 接 连 接 两 个 测 试 端 口 ( 直 通 ) 此 时,FieldFox 经 过 校 准 可 用 于 全 两 端 口 S 参 数 测 量, 校 准 平 面 位 于 测 试 电 缆 / 适 配 器 的 末 端 为 了 对 机 械 校 准 和 QuickCal 进 行 比 较, 图 6 所 示 为 在 FieldFox 上 采 用 两 种 校 准 类 型 测 得 的 短 同 轴 电 缆 插 入 损 耗 (S21) 黄 色 迹 线 是 使 用 QuickCal 进 行 的 电 缆 测 量, 蓝 色 迹 线 是 使 用 传 统 的 SOLT 机 械 校 准 进 行 的 测 量 如 图 所 示, 两 条 迹 线 具 有 良 好 的 相 关 性, 测 量 结 果 几 乎 没 有 差 别 然 而,QuickCal 的 校 准 过 程 相 当 简 单, 现 场 操 作 非 常 便 利 注 意 垂 直 轴 为 每 格 0.2 db FieldFox 具 备 的 另 一 项 功 能 是 通 过 校 准 向 导 完 成 校 准 过 程, 校 准 向 导 为 QuickCal 和 机 械 校 准 提 供 了 图 形 化 的 逐 步 指 导 有 关 FieldFox VNA 校 准 选 件 的 更 多 信 息 请 见 FieldFox 用 户 指 南 和 是 德 科 技 应 用 指 南 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 进 行 现 场 精 密 校 准 的 技 术 [4] 注 :N9950A N9951A 和 N9952A 微 波 分 析 仪 不 提 供 QuickCal 图 6. 使 用 FieldFox 矢 量 网 络 分 析 仪 提 供 的 机 械 校 准 ( 蓝 色 ) 和 快 速 QuickCal( 黄 色 ) 对 同 轴 电 缆 进 行 测 量 对 比

09 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 应 用 示 例 : 实 验 室 中 的 原 型 放 大 器 测 试 我 们 已 经 看 到, 使 用 FieldFox 与 使 用 台 式 设 备 进 行 测 量 具 有 出 色 的 相 关 性, 接 下 来, 本 应 用 指 南 将 会 讨 论 两 个 选 件, 在 测 量 原 型 放 大 器 性 能 时, 它 们 可 用 于 创 建 测 试 平 台 表 2 所 列 为 表 征 低 功 率 高 增 益 放 大 器 的 射 频 和 直 流 性 能 所 需 的 一 套 典 型 测 试 参 数 该 表 还 列 出 了 执 行 每 个 测 试 所 需 的 不 同 类 型 的 台 式 设 备 在 本 例 中, 测 试 台 上 共 需 放 置 六 种 不 同 的 仪 器 表 2. 用 于 表 征 微 波 放 大 器 的 测 试 参 数 和 设 备 要 求 测 试 参 数 台 式 设 备 输 出 射 频 功 率 射 频 源 / 射 频 功 率 计 谐 波 频 谱 分 析 仪 杂 散 信 号 频 谱 分 析 仪 增 益 矢 量 网 络 分 析 仪 带 宽 矢 量 网 络 分 析 仪 VSWR 矢 量 网 络 分 析 仪 反 向 隔 离 矢 量 网 络 分 析 仪 创 建 原 型 测 试 台 时, 一 种 方 法 是 如 图 7a 所 示, 将 六 个 设 备 堆 叠 到 一 个 试 验 台 上 另 一 种 方 法 是 使 用 一 台 手 持 式 仪 器 来 替 代 整 个 设 备 机 架, 例 如 N9918A 26.5 GHz FieldFox 综 合 分 析 仪 图 7b 所 示 为 一 个 等 效 测 试 台, 其 中 FieldFox 与 被 测 放 大 器 相 连 FieldFox 是 进 行 快 速 原 型 测 试 的 理 想 解 决 方 案, 尤 其 是 在 需 要 快 速 验 证 放 大 器 滤 波 器 或 任 何 其 他 微 波 设 备 的 操 作 性 能 时 直 流 电 源 直 流 电 源 / 万 用 表 (a) (b) 图 7. (a) 使 用 台 式 设 备 的 放 大 器 测 试 台 与 (b) 使 用 FieldFox 综 合 分 析 仪 的 等 效 测 试 设 置

10 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 应 用 示 例 : 现 场 微 波 回 程 测 试 接 下 来, 本 应 用 指 南 将 会 讨 论 安 装 与 验 证 微 波 回 程 通 信 系 统 的 测 量 要 求 回 程 是 无 线 通 信 网 络 中 的 一 个 关 键 元 件, 它 能 在 基 站 与 移 动 交 换 中 心 之 间 提 供 传 输 层 3G 和 4G 网 络 需 要 更 高 的 视 频 和 数 据 应 用 容 量, 因 此 催 生 了 回 程 业 务 的 需 求 这 些 微 波 系 统 利 用 信 号 塔 上 安 装 的 2 至 6 英 尺 直 径 的 天 线, 能 提 供 200 Mb/s 至 1 Gb/s 以 上 的 数 据 速 率 凭 借 高 达 50 GHz 的 频 率 范 围,FieldFox 对 于 大 量 陆 地 回 程 系 统 的 安 装 与 维 护 非 常 有 用 因 为 对 于 任 何 信 号 塔 或 远 程 应 用 来 说, 这 些 系 统 的 初 始 安 装 与 持 续 维 护 都 会 为 操 作 人 员 带 来 一 些 富 有 挑 战 性 的 测 试 环 境 一 个 回 程 安 装 需 要 无 数 个 测 量, 包 括 天 线 校 准 电 缆 和 传 输 线 扫 描 频 谱 发 射 功 率 电 平 频 率 验 证 器 件 调 谐 和 路 径 损 耗 验 证 如 果 将 每 个 台 式 仪 器 都 运 送 到 安 装 现 场, 可 能 会 延 误 数 周 或 更 长 时 间, 这 个 过 程 包 括 要 对 测 试 设 备 进 行 妥 善 包 装 并 运 送 到 安 装 现 场 而 另 一 方 面, 综 合 手 持 式 仪 器 如 FieldFox, 能 够 提 供 全 套 测 量 应 用 程 序, 从 而 减 少 系 统 停 机 时 间, 并 在 现 场 数 据 与 基 准 工 厂 数 据 之 间 提 供 了 出 色 的 数 据 相 关 性 对 于 那 些 具 有 挑 战 性 的 测 试 环 境, FieldFox 可 使 用 ipad 或 iphone 等 ios 设 备 进 行 远 程 控 制 例 如,FieldFox 分 析 仪 可 在 不 利 于 操 作 人 员 或 对 其 有 危 害 的 区 域 安 装 较 长 一 段 时 间 供 助 ios 设 备, 利 用 无 线 LAN 或 蜂 窝 宽 带 数 据 连 接,FieldFox 可 使 用 远 程 查 看 工 具 ios 应 用 来 进 行 控 制 这 个 ios 应 用 界 面 显 示 与 FieldFox 相 同 的 仪 器 面 板, 以 便 仪 器 能 够 使 用 ios 设 备 进 行 配 置 如 果 技 术 人 员 或 工 程 师 在 执 行 测 量 或 确 定 故 障 源 时 遇 到 困 难, 那 么 其 他 操 作 人 员 能 够 实 施 远 程 故 障 诊 断, 帮 助 解 决 问 题 在 图 8 所 示 的 配 置 中,FieldFox 连 接 到 位 于 微 波 通 信 系 统 信 号 塔 高 处 的 同 轴 电 缆 传 输 线 (a) 上, 并 且 FieldFox 由 操 作 人 员 在 汽 车 上 使 用 ipad 进 行 控 制 (b) 这 个 ios 远 程 查 看 工 具 应 用 还 可 用 于 访 问 FieldFox 演 示 视 频 和 技 术 文 献, 例 如 用 户 指 南 应 用 指 南 和 技 术 资 料 这 将 帮 助 工 程 师 和 技 术 人 员 快 速 执 行 测 量, 以 便 解 决 他 们 遇 到 的 网 络 问 题 (a) (b) 图 8. (a) 连 接 到 微 波 通 信 系 统 的 FieldFox 与 (b) 使 用 ipad 通 过 Keysight ios 远 程 查 看 工 具 应 用 来 控 制 FieldFox

11 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 结 论 本 应 用 指 南 表 明,FieldFox 测 量 数 据 与 使 用 高 性 能 台 式 仪 器 测 得 的 数 据 之 间 具 有 良 好 的 相 关 性 文 中 阐 明, 仪 器 的 精 度 和 相 关 性 与 定 制 电 路 设 计 有 关 系, 该 设 计 以 是 德 科 技 位 于 加 州 北 部 的 HFTC 工 厂 开 发 的 共 享 MMIC 技 术 为 基 础 此 外 还 讨 论 了 有 关 FieldFox 自 动 校 正 和 校 准 的 多 个 重 要 特 性 有 关 FieldFox 的 更 多 技 术 文 献, 是 德 科 技 提 供 了 一 套 应 用 指 南 [3 4 5 6 7], 这 些 资 料 可 从 是 德 科 技 的 网 站 下 载 每 个 应 用 指 南 都 附 带 一 个 网 上 直 播 供 点 播 观 看 网 络 视 频 参 见 是 德 科 技 网 站 的 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 教 育 系 列 参 考 资 料 [1] Toh Chee Leng, 使 用 不 同 基 带 分 析 仪 的 相 位 噪 声 表 征 测 量 校 正, 亚 太 地 区 应 用 电 磁 学 会 议,APACE 2007,2007 年 12 月 4 日 至 6 日 [2] 是 德 科 技 网 上 直 播, 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 对 比,2013 年 7 月 24 日 首 播 在 是 德 科 技 网 站 上 的 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 教 育 系 列 中 提 供 [3] 是 德 科 技 应 用 指 南, 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 进 行 现 场 精 密 功 率 测 量 的 技 术, 5991-0423CHCN [4] 是 德 科 技 应 用 指 南, 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 的 现 场 精 密 校 准 技 术,5991-0421CHCN [5] 是 德 科 技 应 用 指 南, 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 的 现 场 精 密 干 扰 测 量 技 术,5991-0418CHCN [6] 是 德 科 技 应 用 指 南, 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 的 精 密 电 缆 和 天 线 测 量 技 术,5991-0419CHCN [7] 是 德 科 技 应 用 指 南, 使 用 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 的 时 域 测 量 技 术,5991-0420CHCN 随 时 随 地 进 行 精 确 测 量 现 场 套 件 中 的 每 一 件 工 具 都 必 须 证 明 其 不 可 替 代 凭 借 出 色 的 功 能 赢 得 现 场 工 作 人 员 的 信 赖 是 Keysight FieldFox 分 析 仪 一 贯 的 理 念 它 们 适 用 于 常 规 维 护 深 入 故 障 诊 断 等 更 重 要 的 是, 无 论 用 户 需 要 到 什 么 地 方 工 作,FieldFox 都 能 执 行 出 色 的 测 量, 体 现 是 德 科 技 仪 器 的 卓 越 品 质 将 FieldFox 加 入 工 具 箱 中, 您 可 以 随 时 随 地 进 行 精 确 测 量 相 关 文 献 FieldFox 手 持 式 分 析 仪, 技 术 概 述 FieldFox 手 持 式 分 析 仪, 技 术 资 料 FieldFox 手 持 式 分 析 仪, 配 置 指 南 FieldFox N9912A 射 频 分 析 仪, 技 术 概 述 编 号 5990-0772CHCN 5990-9783CHCN 5990-9836CHCN 5989-8618CHCN FieldFox N9912A 射 频 分 析 仪, 技 术 资 料 N9912-90006 FieldFox N9923A 射 频 矢 量 网 络 分 析 仪, 技 术 概 述 FieldFox N9923A 射 频 矢 量 网 络 分 析 仪, 技 术 资 料 5990-5087CHCN 5990-5363CHCN 如 欲 下 载 其 它 应 用 指 南 观 看 视 频 以 及 了 解 更 多 信 息, 请 访 问 : www.keysight.com/find/fieldfox

12 是 德 科 技 FieldFox 手 持 式 分 析 仪 与 台 式 分 析 仪 的 微 波 测 量 功 能 对 比 应 用 指 南 mykeysight www.keysight.com/find/mykeysight 个 性 化 视 图 为 您 提 供 最 适 合 自 己 的 信 息! 3 年 保 修 www.keysight.com/find/threeyearwarranty 是 德 科 技 卓 越 的 产 品 可 靠 性 和 广 泛 的 3 年 保 修 服 务 完 美 结 合, 从 另 一 途 径 帮 助 您 实 现 业 务 目 标 : 增 强 测 量 信 心 降 低 拥 有 成 本 增 强 操 作 方 便 性 是 德 科 技 保 证 方 案 www.keysight.com/find/assuranceplans 5 年 的 周 密 保 护 以 及 持 续 的 巨 大 预 算 投 入, 可 确 保 您 的 仪 器 符 合 规 范 要 求, 精 确 的 测 量 让 您 可 以 继 续 高 枕 无 忧 www.keysight.com/go/quality 是 德 科 技 公 司 DEKRA 认 证 ISO 9001:2008 质 量 管 理 体 系 Keysight Infoline www.keysight.com/find/service 是 德 科 技 的 洞 察 力 帮 助 您 实 现 最 卓 越 的 信 息 管 理 免 费 访 问 您 的 是 德 科 技 设 备 公 司 报 告 和 电 子 图 书 馆 是 德 科 技 渠 道 合 作 伙 伴 www.keysight.com/find/channelpartners 黄 金 搭 档 : 是 德 科 技 的 专 业 测 量 技 术 和 丰 富 产 品 与 渠 道 合 作 伙 伴 的 便 捷 供 货 渠 道 完 美 结 合 www.keysight.com/find/fieldfox 如 欲 获 得 是 德 科 技 的 产 品 应 用 和 服 务 信 息, 请 与 是 德 科 技 联 系 如 欲 获 得 完 整 的 产 品 列 表, 请 访 问 : www.keysight.com/find/contactus 是 德 科 技 客 户 服 务 热 线 热 线 电 话 : 800-810-0189 400-810-0189 热 线 传 真 : 800-820-2816 400-820-3863 电 子 邮 件 : tm_asia@keysight.com 是 德 科 技 ( 中 国 ) 有 限 公 司 北 京 市 朝 阳 区 望 京 北 路 3 号 是 德 科 技 大 厦 电 话 : 86 010 64396888 传 真 : 86 010 64390156 邮 编 : 100102 是 德 科 技 ( 成 都 ) 有 限 公 司 成 都 市 高 新 区 南 部 园 区 天 府 四 街 116 号 电 话 : 86 28 83108888 传 真 : 86 28 85330931 邮 编 : 610041 是 德 科 技 香 港 有 限 公 司 香 港 北 角 电 器 道 169 号 康 宏 汇 25 楼 电 话 : 852 31977777 传 真 : 852 25069233 上 海 分 公 司 上 海 市 虹 口 区 四 川 北 路 1350 号 利 通 广 场 19 楼 电 话 : 86 21 26102888 传 真 : 86 21 26102688 邮 编 : 200080 深 圳 分 公 司 深 圳 市 福 田 区 福 华 一 路 6 号 免 税 商 务 大 厦 裙 楼 东 3 层 3B-8 单 元 电 话 : 86 755 83079588 传 真 : 86 755 82763181 邮 编 : 518048 广 州 分 公 司 广 州 市 天 河 区 黄 埔 大 道 西 76 号 富 力 盈 隆 广 场 1307 室 电 话 : 86 20 38390680 传 真 : 86 20 38390712 邮 编 : 510623 西 安 办 事 处 西 安 市 碑 林 区 南 关 正 街 88 号 长 安 国 际 大 厦 D 座 501 电 话 : 86 29 88861357 传 真 : 86 29 88861355 邮 编 : 710068 南 京 办 事 处 南 京 市 鼓 楼 区 汉 中 路 2 号 金 陵 饭 店 亚 太 商 务 楼 8 层 电 话 : 86 25 66102588 传 真 : 86 25 66102641 邮 编 : 210005 苏 州 办 事 处 苏 州 市 工 业 园 区 苏 华 路 一 号 世 纪 金 融 大 厦 1611 室 电 话 : 86 512 62532023 传 真 : 86 512 62887307 邮 编 : 215021 武 汉 办 事 处 武 汉 市 武 昌 区 中 南 路 99 号 武 汉 保 利 广 场 18 楼 A 座 电 话 : 86 27 87119188 传 真 : 86 27 87119177 邮 编 : 430071 上 海 MSD 办 事 处 上 海 市 虹 口 区 欧 阳 路 196 号 26 号 楼 一 楼 J+H 单 元 电 话 : 86 21 26102888 传 真 : 86 21 26102688 邮 编 : 200083 本 文 中 的 产 品 指 标 和 说 明 可 不 经 通 知 而 更 改 Keysight Technologies, 2012-2015 Published in USA, August 27, 2015 出 版 号 :5991-0422CHCN www.keysight.com