PicoVNA 106

矢量网络分析仪

  • 300 kHz至6 GHz操作
  • 每秒高速> 5000个双端口s参数
  • 'Quad RX'四接收器架构可实现最佳精度

今天的微波测量仪器需要简单,准确,便携且价格合理。它们不再局限于专家,现在被科学家,教育工作者,测量员,检查员,工程师和技术人员用于无线电和千兆位数据应用。现在,Pico Technology已将其在微波采样示波器和时域传输和反射测量方面的专业知识应用于您的USB矢量网络分析仪。

高性能,便携性和低成本

·300 kHz至6 GHz操作

·每秒高速> 5000个双端口s参数

·'Quad RX'四接收器架构可实现最佳精度

·在10 Hz带宽下118 dB动态范围

·带宽为140 kHz时,0.005 dB RMS跟踪噪声

·紧凑的半机架,轻巧的包装

·通过Microsoft Windows界面通过USB进行PC控制

·参考平面偏移和去嵌入

·时域和端口阻抗转换

·表格和图形打印和保存格式,包括Touchstone

·P1dB,AM到PM和独立信号发生器实用程序

·完全可访问,引导8和12项校准过程

·6种校准模式,包括未知通过和连接DUT隔离

·校准和检查标准,并提供可靠测量数据


使矢量网络分析可访问

今天的微波测量仪器需要简单,准确,便携且价格合理。它们不再局限于专家,现在被科学家,教育工作者,测量员,检查员,工程师和技术人员用于无线电和千兆位数据应用。现在,Pico Technology已将其在微波采样示波器和时域传输和反射测量方面的专业知识应用于您的USB矢量网络分析仪。

PicoVNA 106是一款专业的USB控制,实验室级矢量网络仪器,具有前所未有的性能,便携性和经济性。尽管体积小,成本低,但该仪器采用“Quad RX”四接收器架构,可消除内部转换开关的三接收器设计无法纠正的错误,延迟和脆弱性。

PicoVNA 106在140 kHz的最大工作带宽下提供118 dB的卓越动态范围和仅0.005 dB RMS跟踪噪声。它还可以在190μs内收集每个频率点的所有四个s参数; 换句话说,一个500点的2端口.s2p Touchstone文件,不到十分之一秒。成本非常低,PicoVNA 106甚至可以用作经济高效的高动态范围标量网络分析仪!它在教室,小型企业甚至是业余工作室都很实惠,但在微波专家的实验室中却能胜任。


矢量网络分析到处都是

凭借所有这些优势,PicoVNA 106非常适合现场服务,安装测试和课堂应用。其远程自动化接口将其用途扩展到以下应用:

·测试自动化或需要集成反射测量或传输测量核心的OEM,在:

·电子元件,组件和系统,以及接口/互连ATE(电缆,PCB和无线)

·材料,地质,生命科学和食品科学组织成像或穿透扫描和雷达应用

·制造,分销和服务中心行业的检验,测试,表征或校准

·制造,安装和故障终身的宽带电缆和线束测试

·天线匹配和调整

'Quad RX'四接收器架构

在VNA中,扫频正弦波信号源用于顺序激励互连或被测器件的端口。然后接收并测量出现在两个VNA端口处的所得发射和反射信号的幅度和相位。为了完全表征2端口被测器件(DUT),需要进行6对测量:从两个端口发出的信号的幅度和相位,以及在两个端口接收的信号的幅度和相位。每个来源的端口。在实践中,这可以通过单个源,转换开关和两个接收器以合理的精度实现; 后者的输入通过另一对转换开关进行切换。或者,三个接收器可以与额外的输入转换开关一起使用,或者像在PicoVNA中一样,可以使用四个接收器。使用四个接收器消除了无法纠正的接收器输入转换开关错误(主要是泄漏和串扰)。这些残留误差始终存在于两个和三个接收器架构中,导致精度低于Quad RX设计。


支持8和12项校准和未知通过

几乎所有的矢量网络分析仪都针对12个误差源进行校准(每个信号方向为6个)。这就是所谓的12期校准,经验丰富的VNA用户习惯于定期执行。在四接收器设计中,一些误差源被减少,使得8项校准成为可能,以及称为未知直通的重要且有效的校准技术。这使得能够在校准过程中使用任何直通互连(包括DUT),极大地简化了程序并减少了需要维护的昂贵校准标准的数量。

高级矢量网络分析仪用户将很高兴知道内部a波和b波数据可在诊断设施下输出。因此,可以导出转换开关错误术语。


偏置-TS

Bias-Ts通常不在其他VNA上提供,或作为昂贵的附加物提供。使用PicoVNA 106的内置偏置Ts为有源器件提供直流偏置或测试激励,而无需外部DC模块的复杂性和成本。偏置由外部电源或测试源提供,路由到与每个VNA端口相邻的SMB连接器。


测试电缆和校准标准

Pico Technology提供各种射频和微波附件。测试电缆和校准标准对VNA的整体性能有特别重要的意义,因此我们建议您仔细选择配件。电缆和标准通常是VNA测量中最薄弱的环节,尽管成本高,但通常会对测量不确定性产生重大影响。在最低水平的不确定性中,成本可能很高,并且测量可能会受到看似非常小的损坏或磨损的影响。出于这些原因,许多客户同时拥有用于校准,参考或测量标准的高级产品,以及用作工作或传输标准和电缆的标准级产品。Pico Technology现在可以提供两种等级的经济型解决方案。

测试电缆,适配器,校准标准和测量检查标准

Pico Technology提供一系列高完整性RF和微波附件。测试电缆和校准标准对VNA的整体性能具有特别重要的意义,因此我们建议您选择附件并仔细执行校准

电缆和标准通常是VNA测量中最薄弱的环节,尽管传统上成本较高,但通常会对测量不确定性产生重大影响。在最低水平的不确定性中,成本可能很高,并且测量可能会受到看似非常小的损坏或磨损的影响。由于这些原因,许多客户同时拥有校准,参考或测量标准的高级产品和工作标准和电缆的标准级产品。Pico Technology现在提供两种等级的经济型解决方案。通常,我们建议使用PC3.5接口进行高级或参考使用,并使用SMA接口进行工作。


测试线和校准标准选择指南

校准套件可以作为一对或作为单个套件购买,具体取决于主要(最佳不确定性)测量应用及其DUT接口,有时可以满足其他DUT接口的次要目的。预算也可能是一个考虑因素。Pico Technology提供所有购买选项。您可以订购任何配件组合,但为了让您入门,我们建议您选择以下标准配置之一。

配置1:通用

为了在两种性别的单端口或双端口测试应用的混合中获得最佳的整体测试效率和不确定性,我们建议使用这种双端口,可插入的测试引线和校准标准配置,并根据需要使用额外的测试端口适配器。然后使用测试引线端口或经过调整的测试端口提供所有校准模式。

配置2到5:特定于性别和端口号特定

如果关注特定DUT端口或测量布置,建议采用以下配置。


检查标准

我们提供两种经济检查标准,可用于验证网络分析测试设置的准确性及其在测量之前和期间或之后的校准。类似于Beatty系列,每个检查标准都是一段短的不匹配线(75 mm,25Ω),具有可预测,平滑和稳定的失配和传输特性,跨越PicoVNA 106的频率范围。这些设备验证系统测量精度在存在高度和变化的不匹配的情况下,因此提出了一种要求在设置中建立信心的严格验证。

PicoVNA 2软件中提供了一个比较实用程序,用于评估与设备,测试引线和仪器的指定测量不确定度组合的比较。每个检查标准都附带USB存储器上的Touchstone测量数据。数据可通过PC3.5标准追溯到国家标准。提供的Touchstone测量数据与之兼容,可用于手动验证任何制造商的VNA的测量值。

有两种检查标准:可插入的SMA(mf)和不可插入的SMA(ff)。

PicoVNA 2软件

PicoVNA 2简单,直观,高效地使用标准VNA测量和校准。该软件在其一个,两个或四个用户可配置的测量通道中提供全面的测量和绘图格式。所有标准矢量网络分析仪功能一目了然。


支持的校准

PicoVNA 2软件支持全面的校准模式,可解决具有男性,女性或混合性别接口的单端口或双端口工作负载,所有这些都具有最佳的可实现精度(最小的不确定性)。在某些情况下,可能只需要一个校准套件。正如您所料,Pico校准套件是单独的序列号,并提供S参数数据。该标准格式数据是校准套件测量误差的可追溯和准确记录。它可以加载到软件中,该软件将在校准期间校正这些错误和仪器的错误。或者,您可以使用第三方校准套件及其数据,或者您可以将其电气长度,寄生值和多项式系数输入到软件中(如果提供的话,而不是配置文件数据集)。对于任何矢量网络分析仪,为了获得最佳精度,在测量之前执行校准,其具有与测量相同的扫描跨度和频率步长。但是,如果测量需要更改扫描设置,PicoVNA 2软件将方便地将其校正内插到新的扫描设置。当使用低于1 kHz的分辨率带宽时,可以使用增强的隔离校准设置以获得最佳动态范围。


参考平面扩展

参考平面扩展(偏移)允许您将测量参考平面移离校准期间建立的点。这对于从测量中去除假定的理想互连,连接器电缆或微带线的路径长度非常有用。PicoVNA 2软件允许在每个测量参数(S 11,S 22,S 12或S 21)上进行独立的参考平面扩展,作为自动重新参考或通过手动输入。例如,独立扩展允许S 11和S 22的两个端口上的不同扩展,然后S 21和S 12的直通标准化 传输比较与等效长度直通。


去嵌入嵌入式端口接口

当假设上述理想的互连连接器电缆或微带线不安全时; 例如,为了获得更高的精度或消除测试设置中的已知缺陷,我们可以选择在每个测量端口上解嵌接口网络。PicoVNA 2软件只需要一个完整的Touchstone .s2p文件,用于每个端口上的嵌入式接口网络。同样,可以将定义的网络嵌入到测量中以实现期望的模拟测量。对于校准,当嵌入网络被定义在与预期测量相同的频率点时,将实现最佳精度。对于矢量网络分析仪而言,PicoVNA 2软件会在必要且可能的情况下进行插值。


Z 0阻抗参考

系统测量阻抗(默认为50Ω)可以在数学上转换为10Ω和200Ω之间的任何值。PicoVNA 2软件还支持使用该阻抗校准套件在新阻抗中使用外部匹配焊盘和校准。


时域传输和反射测量

时域反射计可用于测量传输线; 特别是由于连接器,损坏或设计错误导致的任何不连续的故障距离位置。为实现此目的,PicoVNA 2软件根据其频域测量结果确定对阶跃输入的时域响应。使用谐波相关频率的扫描,反射频率数据的快速傅里叶逆变换(S11)给出时域中的脉冲响应。然后对脉冲响应进行积分以给出阶跃响应。在激励之后以可测量的延迟发生的台阶的反射分量指示不连续的类型和(假设已知的传播速度)距校准平面的距离。类似的技术用于从发送的信号数据导出TDT(时域传输)信号(S21)。这可用于测量放大器,滤波器和其他网络的脉冲响应或转换时间。PicoVNA 2软件支持Hanning和Kaiser-Bessel低通滤波,用于时域IFFT转换,保持幅度和相位,并实现最佳分辨率。直流耦合DUT对该方法至关重要。


P1dB实用程序

放大器和其他有源器件的1 dB增益压缩点可以使用功率扫描进行测量,可以是测试频率,也可以是扫描测试频率。VNA在低输入功率时确定放大器的小信号增益,然后增加功率并记录增益下降1 dB的点。该实用程序使用二阶曲线拟合来确定内插的1 dB压缩点


AM到PM转换实用程序

AM到PM转换是信号失真的一种形式,其中信号幅度的变化产生信号相位的相应变化。这种类型的失真会对数字调制方案产生严重影响,其幅度变化且相位精度很重要。


限制线测试

限制线设施允许为每个显示的图定义六个段。这些可以使用重叠技术扩展到11个段。当超过限制线时,可以给出视觉和听觉警报。所有绘图格式除史密斯图表和极坐标支持极限测试外。峰值保持功能也可用。


检查标准比较实用程序

提供的序列号检查标准的Touchstone测量数据作为“参考”测量加载到PicoVNA存储器轨迹中。通过建立有效的完整S参数,全量程校准并在测试端口之间连接检查标准,比较实用程序执行测量。然后,它在每个频率点将测量值与存储的“参考”数据进行比较和制表。将幅度和相位差列表。该实用程序结合了仪器和测试引线的不确定性(各自的规格)以及检查标准(也提供)的测量不确定性和稳定性。然后将参考和测量之间的差异与总不确定性进行比较,得出“通过”(在不确定性内)或“失败”(在不确定性外)的结果。

这是对仪器,测试引线和校准执行非常苛刻的评估,非常接近于仪器和引线的完整规范。该测试旨在识别可能导致测量受损的弱过程,或磨损,污染或损坏的系统组件。要获得通过,必须遵循正确的校准程序,包括使用扭矩扳手在校准和比较测量时进行连接。提供的不确定度数据试图在将检查标准与Pico提供的PC3.5或SMA端口连接器配合时考虑到测量设置的预期可变性。市售测试电缆和SMA连接器的质量差异很大,很容易发生污染,损坏或磨损。


示例代码

PicoVNA 2软件提供ActiveX服务器,允许您编写自己的软件以与Microsoft Windows平台上的PicoVNA Vector Network Analyzer进行通信。

示例代码可通过我们的GitHub组织页面获得,包括用于MathWorks MATLAB的工具箱。

相位和幅度稳定的测试引线

Pico Technology推荐并提供两种测试电缆类型和等级。高质量,坚固的结构和不锈钢连接器,它们之间的主要区别在于它们的传播速度的稳定性和弯曲时的损耗特性; 也就是说,当电缆移动或形成新位置时,测量值可能发生变化的程度。当直线电缆围绕10厘米心轴形成一个360°转弯时,电缆的平坦度和相位变化最高可达6 GHz。标准测试电缆非常灵活。优质的柔性电缆也很灵活,但往往保持其形状,直到故意移动到新的位置。这进一步增强了固定端口位置或测试装置的台架测量的可重复性。




校准,参考和检查标准

我们提供一系列配件,帮助您检查和校准VNA。

短开路(SOLT)4件式5端口校准套件可提供性别和标准或优质两种类型。这些套件具有高性能,紧公差的不锈钢接口连接器,并作为组装的五端口“ Y ”SOLT提供。它们可以拆卸用于个人使用,或者在校准标准损坏时进行经济翻新。每个SOLT都提供与套件序列号相关的可追溯校准数据,并提供在保护性便携箱中。

检查标准有可插入和不可插入的形式。它们可用于验证网络分析测试设置的准确性及其在测量之前,期间或之后的校准。这些设备可在存在高度和不同的不匹配情况下验证系统测量精度,从而提供一种苛刻的验证,以确保设置的可信度。