测量不平衡 - 平衡带通滤波器

• 概述

• 步骤

其他测量示例

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
1. 连接 DUT	连接 DUT。
2. 设置测量条件	定义测量条件。
3. 进行校准	执行全 3 端口校准。
4. 设置平衡转换布局	指定平衡转换布局。
5. 选择测量参数	选择混合模 S 参数。
6. 延伸校准面（去除出错原因）	延伸校准参考面。
7. 设置端口参考阻抗	指定端口参考阻抗。
8. 添加匹配电路	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。

1. 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）

2.  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）

3. 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）

4. 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

1.   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）>

2.   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”

         

3. 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”

 

                 

4. 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”

           

5. 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。

1.  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

2. 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

3. 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。

4.  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： Shunt L - Shunt C（并联 L - 并联 C）	“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））