SNA5000X矢量网络分析仪—概念及校准步骤

什么是矢量网络分析仪？

矢量网络分析仪被称为射频类的仪器之王，是一种多功能的测试测量仪器，它相当于是信号源加频谱仪的组合，但又不是简单的组合。矢量网络分析仪中的矢量是指矢网可以测量到信号通过被测件后的幅度和相位两者的变化，而简单的信号源加频谱仪组合只能测到其幅度的变化。

矢量网络分析仪中的网络和我们一般认为的网络含义有所不同，小到一个电阻、电容、电感这样的元器件；大到一个电路板、一个模块，甚至一个完整的产品，都可以被视为一个网络。矢网测试在大多数情况下会将被测网络视为一个黑盒，只考虑其端口特性。因此，矢网的主要作用就是用S参数表征被测网络的特性。

矢量网络分析仪的校准是测试之前的一个必要步骤。一般常说的矢网校准都是指的矢网特有的S参数校准，其目的在于移除测试线缆、转接头和夹具等可重复的系统误差。这里演示的被测件是一个低通滤波器，它的频率范围是DC或者100KHz到4GHz。

在SNA 5000X中，首先要设置好测试所需的频率范围：点击【Frequency】设置起始和终止频率，比如说被测件是低通滤波器，那起始频率保持100KHz的情况下，终止频率可以修改为比4GHz稍大一点的值：例如5G。第二个参数是扫描点数，在【Sweep】中设置一个扫描点数，它的默认值是201，在不考虑扫描速度的情况下，可以尽可能的把扫描点数设多一点，比如设了1001个点，也就是扫描1000个点。第三个参数是端口功率，点击【Power】可以设置它的功率电平，也就是源的一个输出功率，它默认的值是0dBm。一般情况下，0dBm算是一个偏大的值，在测试过程中其实可以稍微给它设小一点，设个-10dBm。第四个参数是中频带宽，也就是IFBW，默认值是10KHz，也可根据测试需要做一些修改，这里就保持默认值。

这四项参数设置完成之后，开始一个校准：

首先点击【Cal】后点击基础校准，由于是一个双端口器件（低通滤波器），所以需要勾选上Port1和Port2两个端口。勾选好了之后再根据已有的一个校准键，选择一个校准键型号，这里我们选择的是F603FE。

第三步确认好校准件的一个公头或者母头。两个校准键都是Female母头的校准键，最后要选择一个校准方式。一般两端口校准的话，精度最高的也是最常用的一种校准方式就是SOLT，也就是全双端口校准。选择好了之后点击【Next】再分别连接不同的校准键：点击屏幕上对应的按键即可（没有先后顺序）

接下来完成一个校准。首先是将short校准键连接到Port1，连接好之后点击Port1对应的short，然后open校准件连接到Port1，点击对应的【Open】按键。第3个是Load，全双端口校准的校准方式里面是有4个校准键，分别是：open、 load 、short和through，through就是相当于将两个端口短接起来，这就是一个直通校准键。点击【Throug】可以看到这个校准的地方是没有顺序之分的，只要保证所连接的校准键以及点击的按钮是对应的就行。2端口也是同样的道理，依次连接open、load、short, 并点击对应的按钮。

如果在某种情况下连接错误的话，是可以再次完成一个正确的教程，它会将错误的数据自动覆盖掉。比如连接open的时候点成了short，那就再重新连接short，并点击对应的【Short】按键，就可以覆盖上一次的校准数据。

这里还有一项校准叫可选的校准，是隔离校准，这个在一般情况下是可以不用校准的。因此在校准这几项完成之后，可以点击【Finish】，完成一整个的全双端口校准。完成校准之后点击按键【Save and recall】再点击保存状态，选择保存类型为状态加标准数据。这样就将校准结果保存下来，在下一次开机或者是一段时间之后，只要连接状态相同的情况下，就可直接调用这个校准数据。

SNA 5000X也支持电子校准键，它在4端口测试时会大大的节省校准时间。使用电子校软件的时候需要将它的USB口连接到矢网的USB口上面，这时会显示一个红色灯表示wait，表示这时候正在预热，当它显示绿色灯ready的时候，我们就可以去开始使用一个电子校准。

完成预热后就可以将测试线来连接到任意两个端口，可以看到电子校准件实际上是有4个端口，表示可支持4端口的校准。连接好后点击Cal，然后点击最下面的电子校准开始自动校准。如果选择一个端口数，然后点击【Next】，可以看到系统正在完成一个自动的校准，再点击【Finish】就相当于一个完成较准的状态。

完成校准之后，在屏幕的最下方会显示C N-Port，N为校准的端口数量，也就是在下图这个地方可以看到我们执行了一个两端口的校准，以及全双端口的校准，它就会显示都是F，也就是full的意思。我们可以通过这个地方的显示情况来判断当前的一个校准结果是否准确。

校准之前需要设置好测试的频率范围，端口输出功率，扫描点数以及中频带宽，而在校准之后，如果修改了上述4个参数其中某一个参数的话，都会影响校准的精度。并且这里提示的C N-Port也会出现变化，会显示C*N-Port或者C∆N-Port，这个时候就说明校准结果已经不再准确了。

审核编辑 黄宇