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2025/06
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R&S矢网测量相位详细操作指南-罗德与施瓦茨技术支持中心

以下是R&S矢量网络分析仪(矢网)测量相位的详细操作指南,如需技术支持可联系18682985902(同微信)

 

一、测量原理

矢网通过比较待测件(DUT)的传输/反射信号与参考信号源的相位差来获取相位信息。其核心是双通道正交检测技术,分别测量信号的实部(I)和虚部(Q),通过公式 φ = arctan(Q/I) 计算绝对相位。相位测量可应用于通信系统优化、射频电路调试及雷达目标特性分析等领域。

 

R&S矢网测量相位详细操作指南


二、操作步骤

1. 安装与连接

硬件连接:

使用低损耗电缆(如1mm半刚性电缆)连接矢网端口与DUT,确保接口匹配(如N型、3.5mm或GSG探针)。

避免电缆过度弯曲,高频测量时需控制弯曲半径(建议>5倍电缆直径)。

软件配置:

安装R&S ZNB/ZNA系列矢网驱动及测量软件(如VxIpc)。

通过LAN/GPIB接口连接电脑,确保通信正常。

2. 校准

全双端口校准(SOLT/TRL):

SOLT校准:使用短路(Short)、开路(Open)、负载(Load)、直通(Thru)校准件,消除方向性、源匹配等误差。

TRL校准:适用于在片测试,需匹配探针型号(如GSG探针需使用指定校准片)。

在片校准设置(以ZNB为例):

添加校准片数据:

进入 CAL → Cal Kits,新建连接器类型(如“GSG+0.5mm”)。

输入校准片参数(如开路电容C-Open、短路电感L-Short)。

执行校准:

选择对应校准件,按提示完成单端口/双端口校准。

3. 参数设置

频率范围:

根据DUT工作频段设置起始/终止频率(如1GHz-10GHz)。

功率电平:

调整信号源功率,避免DUT饱和(通常设置-20dBm至0dBm)。

IF带宽:

窄带宽(如100Hz)提高动态范围,宽带宽(如10kHz)加快扫描速度。

扫描点数:

平衡速度与分辨率,建议设为201点以上。

4. 测量模式

S参数选择:

反射测量:选择 S11(端口1反射)或 S22(端口2反射)。

传输测量:选择 S21(端口1到端口2传输)或 S12。

相位显示:

在软件界面启用 Phase 显示,选择线性(Linear)或对数(Log)坐标。

5. 数据采集与分析

扫描启动:

点击 Start 触发扫描,观察相位轨迹(如S21相位随频率变化曲线)。

标记功能:

使用 Marker 读取特定频率点的相位值(如1GHz处相位为-45°)。

数据导出:

保存数据为 .s2p 格式,或导出至MATLAB/Python进行进一步分析。


三、关键设置细节

相位偏移补偿:

通过 Cal → Phase Offset 修正电缆或适配器引入的固定相位偏差。

平均处理:

启用 Average 功能(如10次平均)减少随机噪声,但会延长测量时间。

群时延测量:

在 Trace → Math 中启用群时延(Group Delay)计算,公式为 τ = -dφ/dω。


四、误差来源与消除

系统误差:

定期校准,使用高质量校准件(如R&S ZV-Z100)。

随机误差:

降低IF带宽、增加平均次数,或启用 Smoothing 功能。

环境干扰:

在屏蔽室内测试,远离强电磁场源(如手机、变压器)。


五、高级功能

相位线性度测试:

R&S ZNA系列支持 Linearity Deviation 算法,通过线性回归分析全频段相位偏差(如计算峰峰值偏差)。

多端口校准:

支持4端口以上设备,使用电子校准件(ECal)简化流程(如R&S ZN-Z84)。


六、文档下载

访问安泰测试科技官网https://www.agitekservice.com/右上角搜索型号下载或者联系客服领取。