单端口矢网的测量与使用

最近看到市面上有便携式的单端口驻波测试仪，小巧方便，易于使用。心想这里面都有啥高科技呢？自己能不能做一个？翻看了相关资料以后觉得理论上是完全可行的！这篇文章先介绍下原理。

单端口矢网的测量模型如下：

抽象的模型如下：

这里面有4个未知数，前人经过严谨的论证，发现模型可以进一步简化为三个未知参数：

简化以后的模型里三个未知数的含义：

Ed – 定向耦合器方向性误差；

Es – 信号源适配误差；

Er – 反射跟踪误差。

根据信号与系统里面的分析信号流图的Mason法则，得到下面关系式：

其中：

S11A - DUT的实际S11。

S11M - 系统测试得到的S11。

上面公式的意思是说：耦合器后面跟的接收机测到了一个S11M，再经过公式的变换将测量面移动到了DUT跟前，从而得到了DUT的实际的S11（即S11A）.

这样的单端口矢网怎么使用呢？

先校准

校准的目的是求解三个未知数Ed, Es和Er。很容易想到：给定三个已知S11的DUT（也叫校准件），拿网分去测量，然后建立三个方程统一求解，即可得到三个未知数。理论上来讲，三个DUT的S11参数只要不完全相同即可。实际当中一般拿Open，Short和Load三种DUT去做校准件。当然，你也可以拿任意的三种DUT，只要知道S11参数就都可以用作校准件。

待讨论的问题：这三种校准件在Smith图上是不是间距越大，校准的精度就越高？暂时不得而知。欢迎同学们留言探讨。

再测量

校准以后就可以进行测量了，此时Ed, Es, Er都成了已知数，带入下面公式即可将测量值S11M变换成实际值S11A。

审核编辑：汤梓红