矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（矢網(wǎng)）是進(jìn)行微波芯片的微波網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測(cè)試的常用儀器，集成度高，可用于微波功率放大等芯片或部件的測(cè)試，但使用矢網(wǎng)進(jìn)行微波芯片S參數(shù)測(cè)試時(shí)，測(cè)試功率將有所限制。如3672系列矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀本機(jī)最大輸出功率約為+20dBm左右。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展和微波功率半導(dǎo)體芯片工藝的改進(jìn)，小至微波功率芯片單片的輸入功率要求已經(jīng)大于矢網(wǎng)的最大輸出功率，此時(shí)使用單臺(tái)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行放大器測(cè)試明顯違背測(cè)試規(guī)律，測(cè)試結(jié)果不能完全表征被測(cè)件特性，并且不能準(zhǔn)確獲得增益壓縮、功率效率和交調(diào)等參數(shù)。
針對(duì)此問題，本文給出了一種基于3672系列矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的功率擴(kuò)展方法，設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)，利用3672靈活的前面板信號(hào)接口，使用本公司配套的定向耦合器、功率放大器和自主的校準(zhǔn)技術(shù)，提高微波網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測(cè)試功率。測(cè)試輸入功率目標(biāo)為+25dBm，組成的測(cè)試系統(tǒng)框圖如圖1所示：
圖1 測(cè)試系統(tǒng)框圖
1、系統(tǒng)組成
大功率輸入信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)主要組成部分為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、放大器、兩個(gè)定向耦合器、被測(cè)件和衰減器組成，如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)儀輸出信號(hào)經(jīng)由前面板跳線源輸出端口到達(dá)放大器，信號(hào)被放大器放大后接入定向耦合器1，定向耦合器1的直通端連接定向耦合器2，耦合端經(jīng)過固定衰減器衰減后接入前面板跳線R輸入。定向耦合器2接收到被測(cè)件返回的信號(hào)后，通過耦合端連接的衰減器直接反饋到前面板跳線A輸入端口。
圖2 測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物圖
此系統(tǒng)主要組成部分：
（1）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，型號(hào)3672D，頻段10MHz~50GHz；
（2）固態(tài)功率放大器，型號(hào)3871DC，頻段6GHz~18GHz；
（3）功率計(jì)，型號(hào)87233L，頻段50MHz~67GHz；
（4）定向耦合器兩個(gè)，耦合度20dB；
（5）大功率衰減器一個(gè)，衰減值30dB；
（6）固定衰減器兩個(gè)，衰減值20dB；
（7）機(jī)械校準(zhǔn)件，型號(hào)31121；
（8）測(cè)試電纜若干。
2、測(cè)試流程
2.1 系統(tǒng)設(shè)置
連接儀器和測(cè)試附件，設(shè)置頻率、硬件通道和功率等測(cè)試參數(shù)。
（1）按照原理圖連接測(cè)試系統(tǒng)。由于本方案需要使用系統(tǒng)前面板新號(hào)接口，因此需要進(jìn)行通道配置：【通道】→【硬件設(shè)置】→【圖形配置】，端口1參考混頻器開關(guān)切換到“外部”；配置源1為低波段高功率模式，如圖3所示。
圖3 射頻通道設(shè)置對(duì)話框
（2）設(shè)置測(cè)試參數(shù)，分別設(shè)置頻率范圍（6G~18G）、中頻帶寬(1KHz)、掃描點(diǎn)數(shù)(201)等參數(shù)。
（3）設(shè)置功率偏移。網(wǎng)絡(luò)儀的源輸出功率經(jīng)由放大器放大后進(jìn)入被測(cè)件，實(shí)際輸出功率與設(shè)置功率存在偏差，因此需要設(shè)置功率偏移。
【激勵(lì)】→【功率】→【功率和衰減】，對(duì)話框中點(diǎn)擊【偏移和門限】按鈕，設(shè)置功率偏移（如設(shè)置源輸出功率為-10dBm時(shí)，經(jīng)過放大器放大到端口輸出功率為25dBm，則設(shè)置偏移為35dB）。
圖4 偏移和門限設(shè)置對(duì)話框
2.2 校準(zhǔn)
進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，需要校準(zhǔn)系統(tǒng)的S參數(shù)測(cè)試誤差、源輸出功率誤差和接收機(jī)誤差。
（1）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和固態(tài)功率放大器開機(jī)30分鐘以上，充分預(yù)熱。
（2）進(jìn)行源功率校準(zhǔn)。
第一、配置功率計(jì)。
