無源器件測試很快就會進入需要專門工具的10 ghz時代。盡管只有少數數字設計師才是這些領域的專家，但幸運的是，使用這些工具不再需要專門的知識。

    要點

    · 要描述數 g 頻率下工作的無源器件的特性，不僅需要精密的儀器、夾具，還需要特別的謹慎小心。

    vna（矢量網絡分析儀）在必需的測量中是關鍵，但直到最近，對沒有微波技術經驗的工程師還是一個難題。

    · 新的 vna 組合有簡化用戶界面的智能、能將頻域測量結果作時域表示的 dsp，以及在差分結構上完成越來越多普通測量的附加端口。

    · 高性能tdr（時域反射計）雖然動態范圍不如vna，但仍可以在某些應用中作為vna的低成本替代品。

    ·tdr和vna都需要待測器件的高質量夾接，以及從測量結果中去除夾具和電纜的影響。vna還需要校準。現在，自動化功能大大簡化了去除和校準工作。

    盡管無源器件的概念很乏味，但要把有關器件測試的內容寫下來，仍然會是厚厚的一本書或一系列長文章。鑒于一篇文章的內容有限，不可能容納這么多內容，所以比較好的辦法是在無源器件的茫茫大海中挑選一個小子集，或者是電子工程師測試有選擇類型器件的少數幾類儀器。

    因此，本文將把注意力集中在 vna（矢量網絡分析儀）和相關儀器上，如 tdr（時域反射計）。vna 一般都被歸為難以熟悉的昂貴儀器一類，因為其價格都在 3 萬美元以上，直到前不久，vna的使用者還只是微波工程師們。微波工程師在 vna 中要使用數學工具和分析工具、s-參數（散射參數）和 smith 圖（見附文“s 表示 smith 圖和 s 參數”），而對缺乏高頻設計背景的電子工程師來說，這些東西常讓他們犯難，望而生畏。

    關注 vna 的一個重要原因是無線通信的爆炸性發展，很多無線通信都用到 2.4 ghz、5 ghz 甚至更高的頻段。在這些頻段上，塊狀電路模型已不能描述元器件與網絡的行為，而必須采用分布式電路分析方法。vna 參與的大多數任務都是針對線性電路的。但有些公司制造了 lsna（大信號網絡分析儀），它適用于包括非線性成分的網絡與在大信號驅動時表現出非線性特性的有源電路。

    盡管 vna 的用戶界面向來以難以測知而著稱，但掌握它也不是特別困難，至少就其基本概念來說。另外，隨著 dsp 的廣泛應用，大多數 vna 可以把頻域的測量結果在時域中表示出來。伴隨著用戶的需求，vna 中還增加了時域特性、許多功能的自動化，以及迅速通過內置智能建立簡化界面的能力。針對非微波工程師的友好界面正在快速成為基本特性，因為當 ic 和印制電路板的時鐘速率提高時，越來越多的數字硬件設計者需要掌握這些頻率下的元器件特性，只有 vna 能夠完成所需測量任務，而且保證所需精度。這些設計師大部分都感到在時域中比在頻域中更能輕松自在地工作。

    但對于使用 s 參數的微波工程師，agilent公司（它同時是 vna 和 tdr 制造商）現在為自己的 86100c dca（數字通信分析儀）軟件提供從 tdr 數據中提取 s 參數的功能（圖 1）。這樣，用戶可以根據自己的喜好采用時域測量或頻域測量，然后將數據表示在其本地域或互補的域中。

    圖1 zvt8 vna可在300 khz ~ 8 ghz范圍內測量多端口和差分器件的特性。該系統提供8個端口，120 db的動態范圍，以及所有端口上最大13 dbm的輸出功率。每個端口上的反射計甚至可以對幾個多端口器件同時進行測量（rohde and schwarz供稿）。

    只是時間問題

    agilent公司 的新軟件強調了一個事實，即頻域與時域只不過是看待同一現象的不同方法。通過在 dut（待測設備）上施加一個掃頻的正弦波激勵，并用調諧到激勵頻率上的檢波器作測量， vna 就可以完成原來 tdr 的工作，即在 dut 上施加一個重復電壓步，并在輸入端檢測反射信號。但 tdr 是在時域完成這個檢測，使用的是高速的連續等效時間采樣示波技術。在 tdt（時域發射模式）下，tdr 儀器還可以檢測其它端口的發射信號，就像 vna 可以對多端口設備的幾個端口測量傳輸特性一樣。

    vna 相對于 tdr 的優勢在于它天生就有較大的測量動態范圍，最大可達 80db。并且，雖然 vna 一般要比 tdr 貴得多，但并不會比 80 db貴，也就是說，它們并不會貴上 1 萬倍，甚至連 1 百倍都不到。另外，現代 vna 的掃頻速度可以很快。除非這些儀器在最高動態范圍下測量，否則其測量