SNA5000X矢量网络分析仪—高级测量功能

SNA5000X的两个高级测量功能——平衡测量和TDR测量功能。

首先是平衡测量，这个功能用于测量差分或者共模的DUT。点击按键面板的【Meas】选择平衡测量，在测试之前，需要根据DUT连接状态设置端口映射。点击端口拓扑，选择拓扑结构，这里【SE】表示single end，即单端端口；【Bal】表示balanced，即平衡端口。我们这里选择【Balance to balance】。

操作可以看到被测件连接的是一个平衡到平衡的一个巴伦，需要注意的是，正确的设置四个物理端口与两个逻辑平衡端口的映射关系：物理连接关系是一、二端口为一个逻辑端口，三、四端口作为一个逻辑端口。需要将Port1和Port2确认好，作为一个逻辑端口1，Port3和Port4作为平衡的逻辑端口2。设置好拓扑后，点击其他就可以进行各个混合S参数的测量。

从下图示意中可以看到在平衡的S参数中，D表示差分端口，C表示共模端口，S表示单端端口。因为拓扑结构的关系，其中是没有包含S的，也就是单端端口。

比如Sdc21作为矢网逻辑端口1输出共模信号，矢网逻辑端口2接收差分信号。这样一个过程的一个差损，选择Sdd21或者Sdc21，Sdd21的话，就是差分到差分的一个差损。另外，若选择ImBal1或者2测量逻辑端口S对应DUT端口的阻抗，也是如此。而选择Sdd21/Scc21。测的就是巴伦的一个共模抑制比。

第二个高级测量功能是TDR。TDR全称是时域反射计，它是矢网本身的频域响应，通过逆傅里叶变换得到的时域结果。TDR功能可以更直观的测得DUT在不同距离和位置的阻抗变化。

点击【Math-TDR】，打开【TDR】进入【TDR】模式。进入TDR模式后，一般会弹出一个向导窗口（如下图），按照向导的步骤一一执行即可。如若不按向导，也可通过对TDR模式的理解，在Setup界面进行一个设置。

以下再不使用TDR Setup Wizard这个向导的情况下，则需要在屏幕下方的Setup栏中进行相关操作：

第一步是选择拓扑结构。如果只关注阻抗指标的话，可以用一端口拓扑测试，也就是利用反射系数计算出阻抗值。选择拓扑，可以选择一个，比如测一个差分的一端口。

第二步是设置DUT Length。DUT Length的设置原则是需略大于被测件的真实电长度，比如测量一个1米长的线缆，需要根据线缆的真实长度计算出它对应的电长度。因为这里DUT Length的单位是时间，那计算公式就是：长度等于光速乘以DUT Length，再乘以一个速度因子。这个速度因子，一般在被测线缆的指标中会给出来，它的值大概是在0.6-0.9左右。

根据线缆不同的质量，速度因子也会有所不同。假如设置一个0.66，可以看到设置好速度因子之后，上面介电常数也会自动计算出来。从这一点可以看出，实际上这两个设置项是相互关联的。而根据被测件的不同，一般所说的速度因子，它的表现的形式也不同，比如被测件是一个PCB板，可能更习惯给一个介电常数的指标，而不是速度因子，这时候就可以去输入它的一个介电常数。比如PCB板大概有个3.4的一个介点常数，那这个时候它对应的速度因子大概就零点五几，根据这一套原则可以设置出DUT Length。

另外，也可以点击Auto，让系统自动测量一个DUT Length。不过在使用这个功能的时候，需要完整的将被测件和测试线缆连接好，在连接好了之后再点【Measure】，测量之后点击【Finish】。

第三步是校准。这个校准分两种情况，如果DUT的接口是同轴的，就可以配合校准件或者电子校准件来完成一个标准的Basic校准。如果是非同轴的话，就要考虑用TDR功能中特有的延时补偿和延时损耗补偿这两种方式来完成一个校准。

由于这里的被测件是一个同轴SMA接口的，便使用一个电子校准件来进行校准。TDR的校准和正常VAN模式下的校准实际上是非常相似的，只需要点击【Basic cal】或者【ECal】即可完成同轴下的校准。校准了之后可以看得到，在没有连接任何被测件的情况下（也就是末端是开路），可以看到图中迹线的上升沿部分，和红色参考面是重合的。这就基本就完成了测试前的一些准备工作和设置，这些设置有效的保证了测试结果的准确性。

在TDR的测试过程中，还可以在【TDR-TDT】这个选项卡中找到【Scale】，在【Scale】中调整XY轴的刻度和参考位置，方便对结果进行观察和分析。先设置一个参考的位置，这里设置的是-2ns，下图可以看到被测件的长度并不算很长，所以考虑将X轴的刻度设的稍微小一点，比如1ns，这个时候发现还是在屏幕中占据相当小的一部分。

再进行一些微调，比如设射程为500ps，相应参考位置也需要设的更小一些。下图显示的迹线就是这一段差分阻抗变换线的一个阻抗测量结果。在TDR中，它的横轴是表示的时间，纵轴表示的是阻抗值，

这时可以使用一个Marker：可以在下面的一个设置框中选择Marker，也可以在按键面板上直接打Marker。这时候，若打到其中某个值，便可以看到它基本上还是在100欧附近做一个变换。

Marker值中会显示在X轴上的距离，以及它所对应的一个时间，或者叫电长度，它距离大概是160毫米，以及它的阻抗值在这个点大概是80欧姆。

审核编辑 黄宇