网络分析仪测量变频器的变频损耗的方法

      利用矢量网络分析仪评估变频器（混频器）的变频损耗，需要特殊的校准方法和测试设置，主要涉及双源激励、误差校正和参考混频器的使用：

一、核心方法与硬件要求

1、‌双激励源配置‌：必须使用配备‌双内置信号源‌的VNA。一个源提供射频（RF）测试信号，另一个源独立提供本振（LO）信号，两者需保持频率同步且相位相干。

2、‌参考混频器‌：测试前需用一个‌已知性能的参考混频器‌对系统进行表征，以校准测试路径的相位和幅度误差。

3、‌校准件选择‌：使用‌电子校准件或机械校准件进行端口误差校准。

注意：电子校准件ECal的输入功率需 ‌≥ -18dBm‌，否则无法完成自适应校准。

二、校准流程（关键步骤）

1、‌源功率校准‌：用功率计校准VNA输入端口功率，确保测试电缆传递的功率至变频器。

2、‌双端口误差校准‌：

(1）在变频器端口连接双端口电子校准件，获取以下误差项：

(2）方向性误差、源匹配误差、反射跟踪误差、负载匹配误差。

(3）结合功率计校准结果，计算传输跟踪误差（如S21的幅度/相位误差）。

3、‌参考混频器校准‌：将参考混频器接入测试系统，用其响应校正被测变频器的相位和幅度偏差。

三、测试设置与连接

1、‌电缆连接‌（以四端口VNA为例）：

(1）‌Port 1‌ → RF输入（测试信号）。

(2）‌Port 3/4‌ → LO输入（本振信号）。

(3）‌Port 2‌ → 中频（IF）输出。

(4）‌参考混频器‌需独立连接至另一组端口（如Port 4）。

2、‌参数设置‌：

(1）‌测量S₂₁参数‌：直接对应变频损耗（幅度为损耗值，相位为附加信息）。

(2）‌频率范围‌：覆盖RF、LO、IF工作频段，分辨率建议≥101点。

(3）‌功率电平‌：通常≤ -20dBm，避免变频器压缩。

四、变频损耗计算与验证

1、‌直接读取结果‌：

      变频损耗 = ‌-20log₁₀|S₂₁|‌ （单位：dB）。现代VNA可自动显示该值。

2、‌误差修正‌：若存在阻抗失配，需结合S₁₁（输入反射）、S₂₂（输出反射）修正损耗值。

3、‌结果验证‌：

(1）对比参考混频器的已知损耗值。

(2）测量标准衰减器验证系统精度。

(3）损耗异常高‌：检查连接松动、校准遗漏（尤其直通步骤）或变频器损坏。

(4）‌信号失真‌：启用‌时域门（Time Domain Gating）‌ 排除电缆反射干扰。

(5）‌高频测量‌：使用低损耗柔性同轴电缆，避免弯曲。