夹具仿真器使用示例

• 概述

• 测量电路示例：带有平衡端口的 DUT

• 使用实际测试夹具执行评估

• 使用实际测试夹具进行测量遇到的问题

• 使用 E5071C 的夹具仿真器执行 DUT 评估

• 使用夹具仿真器执行平衡 DUT 评估的优点

概述

在本部分中，将基于带有平衡端口的 DUT（平衡 SAW 滤波器）的评估示例来说明夹具仿真功能。

测量电路示例：带有平衡端口的 DUT

下图示出了用于评估平衡 SAW 滤波器的测量电路示例。DUT 端口 1 是连接到源阻抗 Rs 和输入匹配电路 L1 的不平衡端口。DUT 端口 2 是连接到输出匹配电路（C1、C2 和 L2）和负载电阻 RL 的平衡端口。

平衡 SAW 滤波器的测量电路

使用实际测试夹具执行评估

通常，按下图所示组装测试夹具，以通过使用网络分析仪，在测量电路中评估 DUT 的特性。

一般典型应用情况下，网络分析仪在单端（不平衡）状态下以 50 Ω 的端口参考阻抗执行测量。因此，可以将 DUT 端口 1 直接连接到网络分析仪的测试端口。

相反，DUT 端口 2 是平衡端口，不能将其直接连接到网络分析仪的测试端口。通常，使用 balun（平衡 - 不平衡转换器）将 DUT 的平衡端口转换为不平衡端口，然后将转换后的端口连接到网络分析仪的测试端口。按下图所示，在测试夹具中安装匹配电路。

使用实际测试夹具执行 DUT 评估

使用实际测试夹具进行测量遇到的问题

使用实际测试夹具评估平衡设备涉及以下问题：

• 不能在 DUT 的端子上进行校准。（DUT 的端子位于测试夹具中，不能将校准标准连接到这些端子上。此外，获得可用于校准平衡端口的校准标准非常困难。）因此，将在连接到测试夹具的适当连接器处进行校准，但校准参考面和 DUT 端子之间的网络会导致测量误差。

• 必须组装不同的测试夹具用来评估不同类型的 DUT，这是由于不同类型的 DUT 要求不同的特性阻抗和匹配电路。

• 实际的 balun 没有理想的特性，因此无法避免测量误差。而且，在使用实际 balun 时无法进行共模信号评估。

使用 E5071C 的夹具仿真器执行 DUT 评估

通过使用内部软件而不是使用实际测试夹具，E5071C 的夹具仿真器功能将模拟测试夹具来评估 DUT。

下图示出了使用 E5071C 的夹具仿真器功能评估 DUT 的示例连接。DUT 的不平衡端口应直接连接到 E5071C 的测试端口，而 DUT 的平衡端口应连接到 E5071C 的其他两个测试端口。实际测量由 E5071C 以 50 Ω 的端口参考阻抗在单端端口处执行。

使用夹具仿真器时的 DUT 连接

下图示出了夹具仿真器基于使用上图所示的测试夹具进行的实际测量所模拟出的测量电路。

夹具仿真器模拟的测量电路

首先，可以通过端口延伸和/或网络去嵌入消除不需要的网络的影响。在上图（使用夹具仿真器时的 DUT 连接）中，由于不能将校准标准连接到 DUT 端子以进行校准，因此应该在连接测试夹具的连接器处进行校准。使用端口延伸和/或网络去嵌入，可以使用数据处理并将校准参考面移至对应的 DUT 一侧来移去不需要的网络。即使平衡 - 不平衡转换适用于单端端口，也要为该端口执行此功能。

端口参考阻抗转换将已测量的 S 参数转换为任意端口参考阻抗的 S 参数。在上图（夹具仿真器模拟的测量电路）中，由于 DUT 的单端端口连接到 E5071C 的测试端口（50 Ω，单端），因此不需要端口参考阻抗转换。即使平衡 - 不平衡转换适用于单端端口，也要为该端口执行此功能。

匹配电路嵌入将测出的 S 参数转换为向 DUT 的端子添加匹配电路时的 S 参数。即使平衡 - 不平衡转换适用于单端端口，也要为该端口执行此功能。

平衡 - 不平衡转换将不平衡状态下测出的 S 参数转换为平衡状态下测量的混合模 S 参数。可以通过使用差模信号和共模信号评估平衡端口信号。

差动匹配电路嵌入将测出的 S 参数转换为向 DUT 差模端口添加匹配电路时的 S 参数。（上图“夹具仿真器模拟的测量电路”中的 L2）

差动端口参考阻抗转换将差动端口参考阻抗转换为任意阻抗。两个单端端口处的端口参考阻抗 Z [Ω] 将在平衡转换前自动转换为差模端口 Z [Ω] 的 2 倍，在平衡转换后自动转换为共模端口 Z [Ω] 的 1/2。因此，如果未在平衡转换前执行两个单端端口的端口参考阻抗转换，则差模端口参考阻抗 Zd 变为 50 Ω * 2 = 100 Ω，共模端口参考阻抗 Zc 变为 50 Ω / 2 = 25 Ω。因为差动端口在上图（平衡 SAW 滤波器的测量电路）中以 200 Ω 终止，所以应将差动端口参考阻抗 Zd 设置为 200 Ω。

使用夹具仿真器执行平衡 DUT 评估的优点

使用夹具仿真器执行平衡设备评估具有以下优点：

• 在可以连接校准标准的连接器处进行校准之后，可以很容易将校准参考面移动到 DUT 的端子。可以移去不需要的网络，以消除测量误差（端口延伸、网络去嵌入）。

• 很容易获得 DUT 的特性，包括所需的匹配电路（匹配电路嵌入和差动匹配电路嵌入）。可以随意设置端口参考阻抗（端口参考阻抗转换和差动端口参考阻抗转换）。

• 很容易通过平衡 - 不平衡转换来执行差模和共模信号评估（混合模 S 参数评估）。