基于USB式的矢量网络测量天线解决方案

时间:2018-06-20 13:46来源:射频百花潭

摘要:美国CopperMountainTechnologies(CMT)是业内首家设计创新型USB式的高性能矢网,这种电脑控制的USB式模块化矢网,你永远不用担心在传统矢网常见的一些故障:按键不灵、屏幕不显、报告输出不便、打印不便等等问题。因为CMT的矢网用PC机控制。

美国Copper Mountain Technologies(CMT)是业内首家设计创新型USB式的高性能矢网,这种电脑控制的USB式模块化矢网,你永远不用担心在传统矢网常见的一些故障:按键不灵、屏幕不显、报告输出不便、打印不便等等问题。因为CMT的矢网用PC机控制。

CMT矢网包括单端口- R系列,轻巧便携,尺寸“袖珍”,频率覆盖从1M到18G的超宽范围将R系列的单端口矢网拿在手里,就可以方便的测量天线的驻波参数(见图1)。


 
图1:工程师用Copper Mountain科技的R54在现场测量天线性能
 
CMT的另一个小型化的系列产品是S系列(同时测量4个s参数测)和TR系列(同时测量2个S参数:S11、S21),包含75欧姆和50欧姆两种系统, 1.3G、3G、4.8G、6.5G、8.5G和18G几种频率范围,最新推出的S5180便携式矢网直接覆盖到18GHz。图2为S系列TR5048矢网测试现场。

 
图2:CERN(欧洲核子中心)的地下隧道工作站
 
CMT钴蓝系列是大动态范围和高速的完美结合,使得CMT的钴蓝系列在整个VNA市场上非常的独特,图4为钴蓝系列20G矢网C1220C。Cobalt FX系列更将CMT矢网测量频率拓展至110G,与传统的矢网相比,拥有极高的性价比,图5为频率扩展系列。

 
图4: C1220在使用中
 
 
图5:CMT的钴蓝频率拓展系列
 
基于Copper maintain矢网的材料测试系统
现代电子系统日趋复杂,大量的新材料被广泛地应用到各种电子系统中。作为介质材料应用的场景很多,例如 PCB 的基板材料、天线的天线罩、大功率真空器件使用的陶瓷材料、液晶材料等。在这些应用场景中,用户需要对材料的电气性能,尤其是作为介质的电气性能有足够准确的评估和认识,以便缩短设计周期、提升产品质量。这些性能由一组介电性能参数来描述。

通过对介质材料的介电性能进行准确测量,可以为研发、设计和生产场景提供第一手的数据,以便优化设计、改善工艺。介质材料的介电性能主要体现为相对复介电常数[εr]、相对复磁导率[µr] 两方面,电损耗角正切[tan(δε)] 和磁损耗角正切[tan(δμ)] 作为评估介质材料耗散性能的参数也常常被纳入考虑。

根据不同的材料特性,不同的精度要求有如下几种测试方法:传输反射法、自由空间法等。下面带状线谐振法为例:


 
图6 Teflon F4板材(聚四氟乙烯)测试现场
 
 
图7 带状线谐振法测试软件(Teflon F4测试数据图形显示)
 
 
图8 测试软件之数据管理(Teflon F4测试数据列表)
 
测量仪器选型指南
选用不同的测量方法,所需要的测量仪器设备也各有不同。一般而言,使用谐振法测量的时候不需要相位信息,因此使用标量网络分析仪即可;其他两种方法都需要相位信息,因此必须使用矢量网络分析仪。下表描述了不同测量方法可以选择的仪器设备种类。
 
如果是12.4GHz 频率范围内的谐振法测试系统,我们可以提供低成本方案,利用美国Signal Hound(我们独家代理的另外一个品牌)公司的跟踪源和频谱仪,在保证测量精度的前提下,可以大幅度为客户节省成本。

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