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矢量网络分析仪测试器件S参数操作指南

发布日期:2026-01-28     作者: 安泰测试     浏览数:   

一、前期准备阶段

序号

检查项目

具体要求

1

主机型号性能参数及配套夹具

矢量网络分析仪(VNA):支持测试频率范围(需覆盖器件应用频段,如 9kHz-26.5GHz)

测试夹具:匹配器件形状(同轴夹具→圆柱 / 线材;微带线夹具→薄片 / PCB 板材),夹具电极无氧化、变形

2

校准件准备

准备 SOLT 校准件(Short 短路、Open 开路、Load 负载、Through 直通),校准件型号与分析仪端口匹配(如 SMA / N型接口)

校准件表面清洁,无灰尘、污渍

3

被测件预处理

确认器件完整性:无破损、裂纹,测试区域尺寸均匀(如薄片无边缘凸起 / 凹陷)

矢量网络分析仪测试器件S参数操作指南(图1)

二、仪器校准阶段

 

序号

操作步骤

关键注意事项


1

连接校准件

将 SOLT 校准件按分析仪提示顺序,逐一连接到测试端口(确保接口拧紧,无松动)

避免校准件连接时受力过大,损坏接口

 每次连接后,确认接口无偏移、接触良好

2

启动校准程序

在分析仪界面选择 “校准”→“SOLT 校准”

 选择测试频率范围(与前期确认的器件应用频段一致)

1. 频率范围不可超出分析仪或校准件的额定范围

2. 若需多频段测试,可分频段校准(如 100kHz-1MHz、1MHz-100MHz)

3

完成校准与验证

等待分析仪自动完成校准(过程中勿触碰校准件)

2. 校准后,断开校准件,连接 “Through 直通件”,查看 S 参数中的S 21参数(理想值接近 0dB,误差≤±0.5dB 为合格)

1. 若校准失败,检查校准件连接是否正确、表面是否清洁,重新校准

2. 校准数据需保存(命名格式:日期 + 频率范围,如 20251027_9kHz-1GHz)

三、器件测试阶段

序号

操作步骤

关键注意事项


1

装夹器件

将器件固定在测试夹具中:

薄片器件:覆盖夹具整个电极区域,确保器件与电极紧密贴合(无空隙)

2. 圆柱 / 线材:放入同轴夹具中心,避免与夹具内壁接触不良

若为薄片,勿用力按压,防止器件变形

 确认探头方向:夹具 “正面朝上”,避免电流方向反向导致波形异常

2

调整分析仪参数

测量模式:选择 “S11(反射参数)”

时基 / 频率设置:按测试需求设定频率点(如单点测试选常用频率,扫频测试选频率间隔)

3. 垂直灵敏度:根据预期阻抗调整,确保波形清晰(无溢出、无过窄)

1. 若需观察电流变化,可搭配电流探头(如前期示波器测试逻辑,需额外连接)

2. 参数调整后,需 “预览” 波形,确保无异常干扰(如杂波过多)

3

采集 S 参数与阻抗

启动测试,记录 S11 参数(幅频特性曲线)

2. 通过分析仪 “计算功能”,将 S11 转换为 “输入阻抗 Z”,提取等效电阻 R(忽略电抗 X,或选电抗最小的频率点)

1. 重复采集 3 次数据,取平均值(减少随机误差)

 2.记录时需标注频率(如 1MHz 下 R=2.1Ω)

五、常见误差排查与修正

序号

常见问题

排查方向

解决方案

1

测量的 R 值偏大,σ 偏小

接触电阻过大

2. 夹具电极氧化3. 器件表面有油污

1. 清洁器件与夹具表面(酒精棉片擦拭),或涂少量导电膏(非高精度场景)2. 更换无氧化的夹具电极,确保器件与电极紧密贴合

2

波形反向(S11 参数异常)

探头 / 夹具方向反了

2. 器件极性接反(若有极性)

1. 将夹具 / 探头旋转 180° 重新装夹2. 确认器件极性,按 “电流从正极流入” 方向调整装夹

3

高频测试(>100MHz)结果偏差大

趋肤效应导致实际导电面积减小【电导率测试】

计算趋肤深度 δ=√(1/(πfμσ))(f:频率,μ:磁导率,σ:初步计算的电导率)

2. 修正横截面积 A'=A×(δ/L)(L:器件厚度,若 L>δ,按 A'= 周长 ×δ 计算),重新代入公式

4

校准后测试仍有误差

校准件损坏

校准后触碰了测试端口

3. 环境温度变化大(>5℃)

1. 更换合格校准件,重新校准

2. 校准后避免触碰端口,若触碰需重新校准

3. 控制测试环境温度(建议 20-25℃),待仪器稳定后测试


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