测量不平衡 - 平衡带通滤波器
概述
本部分介绍对中心频率为 942.5 MHz 的不平衡和平衡 SAW 带通滤波器进行实际评估的一个示例。下图示出了在评估 DUT 的情况下的测量电路。
步骤
在此,将按照下面的步骤评估 DUT。
步骤 |
描述 |
连接 DUT。 | |
定义测量条件。 | |
执行全 3 端口校准。 | |
指定平衡转换布局。 | |
选择混合模 S 参数。 | |
延伸校准参考面。 | |
指定端口参考阻抗。 | |
添加匹配电路。 |
1. 连接 DUT
通过使用仪器的三个测试端口将 DUT 连接到 E5071C。
2. 设置测量条件
请按照下面的步骤设置测量条件。应在不平衡 - 平衡转换结束后再设置平衡测量的测量参数。在此设置测量参数,以符合不平衡测量过程中获得的特性。
设置描述 |
主要操作 |
预置设置 |
“Preset”(预置)>“OK”(确定) |
中心频率:940 MHz |
“Center”(中心)> 9 > 4 > 0 > M/u |
频率跨距:200 MHz |
“Span”(跨距)> 2 > 0 > 0 > M/u |
迹线号: 2 |
“Display”(显示)>“Num of Traces”(迹线号)> 2 |
迹线 1 的测量参数:S21 |
“Meas”(测量)>“S21” |
迹线 2 的测量参数:S31 |
“Trace Next”(下一迹线)>“Meas”(测量)>“S31” |
将迹线分配到上下方显示 |
“Display”(显示)>“Allocate Traces”(分配迹线)> |
对所有迹线自动定标 |
“Scale”(刻度)>“Auto Scale All”(全部自动定标) |
3. 进行校准
对要使用的三个端口进行全三端口校准。
-
设置校准的类型和条件。
设置描述
主要操作
要使用的校准套件:85033D
“Cal”(校准)>“Cal Kit”(校准套件)>“85033D”
校准类型:全三端口校准
“Calibrate”(校准)>“3-Port Cal”(3 端口校准)。
要校准的测试端口:1、2、3
“Select Ports”(选择端口)>“1-2-3”(仅选中此项)
-
执行反射校准。
设置描述
主要操作
选择反射校准
Reflection(反射)
进行端口 1 校准
(连接开路器)“Port 1 OPEN”(端口 1 接开路器)
(连接短路器)“Port 1 SHORT”(端口 1 接短路器)
(连接负载)“Port 1 LOAD”(端口 1 接负载)
进行端口 2 校准
(连接开路器)“Port 2 OPEN”(端口 2 接开路器)
(连接短路器)“Port 2 SHORT”(端口 2 接短路器)
(连接负载)“Port 2 LOAD”(端口 2 接负载)
进行端口 3 校准
(连接开路器)“Port 3 OPEN”(端口 3 接开路器)
(连接短路器)“Port 3 SHORT”(端口 3 接短路器)
(连接负载)“Port 3 LOAD”(端口 3 接负载)
-
进行传输校准。
设置描述
主要操作
选择传输校准
“Return”(返回)>“Reflection”(反射)
进行从端口 1 至端口 2 的校准
(直通连接)“Port 1-2 Thru”(端口 1-2 直通)
进行从端口 1 至端口 3 的校准
(直通连接)“Port 1-3 Thru”(端口 1-3 直通)
进行从端口 2 至端口 3 的校准
(直通连接)“Port 2-3 Thru”(端口 2-3 直通)
-
完成校准。
设置描述
主要操作
完成校准,然后计算并存储校准系数。
“Return”(返回)>“Done”(完成)(这可将“Correction”(校正)设为“ON”(开)。)
校准属性显示:开
“Return”(返回)>“Return”(返回)>“Property”(属性)(将其设为“ON”(开))。
4. 设置平衡转换布局
请按照下面的步骤设置平衡转换布局。
设置描述 |
主要操作 |
将 DUT 上的端口 1 设置为不平衡,将 DUT 上的端口 2 设置为平衡。 |
“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“Topology”(布局)>“Device”(设备)>“SE-Bal(单端-平衡)”(仅选中此项) |
将 DUT(不平衡)上的端口 1 的连接目标设置为分析仪的测试端口 1。 |
“Port 1 (se)”(端口 1(单端))>“1”(仅选中此项) |
将 DUT(平衡)上的端口 2 的连接目标设置为分析仪的测试端口 2 和 3。 |
“Port 2 (bal)”(端口 2(平衡))>“2-3”(仅选中此项) |
5. 选择测量参数
-
显示四条迹线。
设置描述
主要操作
迹线号: 4
“Display”(显示)>“Number of Traces”(迹线号)> 4
迹线分配:分为 4 部分
“Allocate Traces”(分配迹线)>
-
为迹线 1 设置测量参数(混合模 S 参数)和数据格式。
设置描述
主要操作
夹具仿真器:开
“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)(将其设为“ON”(开))
迹线 1 的不平衡 - 平衡转换:开
“BalUn”(平衡 - 不平衡转换)(将其设为“ON”(开))
测量参数:Sds21
“Meas”(测量)>“Sds21”
-
为迹线 2 设置测量参数(混合模 S 参数)和数据格式。
设置描述
主要操作
迹线 2 的不平衡 - 平衡转换:开
“Trace next”(下一迹线)>“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“BalUn”(平衡 - 不平衡转换)(将其设为“ON”(开))
测量参数:Scs21
“Meas”(测量)>“Scs21”
-
为迹线 3 设置测量参数(混合模 S 参数)和数据格式。
设置描述
主要操作
迹线 3 的不平衡 - 平衡转换:开
“Trace next”(下一迹线)>“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“BalUn”(平衡 - 不平衡转换)(将其设为“ON”(开))
测量参数:Sss11
“Meas”(测量)>“Sss11”
数据格式:史密斯圆图(标记显示:R+jX)
“Format”(格式)>“Smith”(史密斯圆图)>“R + jX”
-
为迹线 4 设置测量参数(混合模 S 参数)和数据格式。
设置描述
主要操作
迹线 4 的不平衡 - 平衡转换:开
“Trace next”(下一迹线)>“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“BalUn”(平衡 - 不平衡转换)(将其设为“ON”(开))
测量参数:Sdd22
“Meas”(测量)>“Sdd22”
数据格式:史密斯圆图(标记显示:R+jX)
“Format”(格式)>“Smith”(史密斯圆图)>“R + jX”
下图示出了每个参数的设置结果。
6. 延伸校准面(去除出错原因)
在本部分中,将使用端口延伸功能去除由位于校准参考面和要评估的 DUT 之间的电缆或夹具引起的电延迟。如果您可以提供表示要去除网络的特性的二端口 Touchstone 数据文件,则可以使用网络去除功能来去除网络并延伸校准参考面。
请按照下面的步骤设置每个测试端口的端口延伸。
设置描述 |
主要操作 |
测试端口 1 的端口延伸:260 ps |
“Cal”(校准)>“Port Extensions”(端口延伸)>“Extension Port 1”(延伸端口 1)> .> 2 > 6 > G/n |
测试端口 2 的端口延伸:260 ps |
“Extension Port 2”(延伸端口 2)> .> 2 > 6 > G/n |
测试端口 3 的端口延伸:260 ps |
“Extension Port 3”(延伸端口 3)> .> 2 > 6 > G/n |
端口延伸:开 |
“Extensions”(延伸)(将其设为“ON”(开)) |
下图是延伸校准参考面的结果。
7. 设置端口参考阻抗
在不平衡测量中,两个测量端口的参考阻抗设置为 Z0,将这两个端口转换为平衡端口能使平衡端口的共模阻抗自动设置为 Z0/2,其差模阻抗自动设置为 2Z0。
-
将 DUT(不平衡)上的端口 1 的参考阻抗设置为 50 Ω。
设置描述
主要操作
测试端口 1 的参考阻抗:50 Ω
“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器)>“Port Z conversion”(端口 Z 转换)>“Port 1 Z0 Real”(端口 1 Z0 实部)> 5 > 0 > x1
-
要将 DUT(不平衡)的端口 2 的差模阻抗设置为 200 Ω,则在转换之前,请分别将这两个不平衡端口的阻抗设置为 100 Ω。
设置描述
主要操作
测试端口 2 的参考阻抗:100 Ω
“Port 2 Z0 Real”(端口 2 Z0 实部)> 1 > 0 > 0 > x1
测试端口 3 的参考阻抗:100 Ω
“Port 3 Z0 Real”(端口 3 Z0 实部)> 1 > 0 > 0 > x1
在平衡转换前,请始终将这两个测试端口的参考阻抗设置为相同的值。
-
打开端口参考阻抗转换功能。
设置描述
主要操作
端口参考阻抗转换:开
“Port Z Conversion”(端口 Z 转换)(将其设为“ON”(开))
将 DUT 上端口 2 的共模参考阻抗设置为 50 Ω。可以设置该端口的差模阻抗并进行修改,而与平衡转换之前对二端口参考阻抗的设置无关。有关更多信息,请参见转换平衡端口的参考阻抗。
8. 添加匹配电路
在此添加与 DUT(平衡)上的端口 2 相并联的 47 nH 的电感。还可以在进行不平衡 - 平衡转换之前,向该端口添加匹配电路。有关更多信息,请参见确定向差动端口添加匹配电路产生的特性。
设置描述 |
主要操作 |
选择匹配电路: |
“Return”(返回)(或“Analysis”(分析)>“Fixture Simulator”(夹具仿真器))>“Diff. Matching”(差动匹配)>“Select Circuit”(选择电路)>“Shunt L-Shunt C”(并联 L - 并联 C) |
电感:47 nH |
“L”> 4 > 7 > G/n |
C=0、G=0、R=0 |
(检查“C”、“G”和“R”是否已设置为“0”。) |
差动匹配电路功能:开 |
“Diff. Matching”(差动匹配)(将其设为“ON”(开)) |