矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（矢網(wǎng)）是進行微波芯片的微波網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試的常用儀器，集成度高，可用于微波功率放大等芯片或部件的測試，但使用矢網(wǎng)進行微波芯片S參數(shù)測試時，測試功率將有所限制。如3672系列矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀本機最大輸出功率約為+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，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，此時使用單臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行放大器測試明顯違背測試規(guī)律，測試結(jié)果不能完全表征被測件特性，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)分析儀的功率擴展方法，設(shè)計驗證試驗，利用3672靈活的前面板信號接口，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)的測試功率。測試輸入功率目標(biāo)為+25dBm，組成的測試系統(tǒng)框圖如圖1所示：

圖1 測試系統(tǒng)框圖

1、系統(tǒng)組成

大功率輸入信號測試系統(tǒng)主要組成部分為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、放大器、兩個定向耦合器、被測件和衰減器組成，如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)儀輸出信號經(jīng)由前面板跳線源輸出端口到達放大器，信號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接收到被測件返回的信號后，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 測試系統(tǒng)實物圖

此系統(tǒng)主要組成部分：

（1）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，型號3672D，頻段10MHz~50GHz；

（2）固態(tài)功率放大器，型號3871DC，頻段6GHz~18GHz；

（3）功率計，型號87233L，頻段50MHz~67GHz；

（4）定向耦合器兩個，耦合度20dB；

（5）大功率衰減器一個，衰減值30dB；

（6）固定衰減器兩個，衰減值20dB；

（7）機械校準(zhǔn)件，型號31121；

（8）測試電纜若干。

2、測試流程

2.1 系統(tǒng)設(shè)置

連接儀器和測試附件，設(shè)置頻率、硬件通道和功率等測試參數(shù)。

（1）按照原理圖連接測試系統(tǒng)。由于本方案需要使用系統(tǒng)前面板新號接口，因此需要進行通道配置：【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)置對話框

（2）設(shè)置測試參數(shù)，分別設(shè)置頻率范圍（6G~18G）、中頻帶寬(1KHz)、掃描點數(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)由放大器放大后進入被測件，實際輸出功率與設(shè)置功率存在偏差，因此需要設(shè)置功率偏移。

【激勵】→【功率】→【功率和衰減】，對話框中點擊【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，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)置對話框

2.2 校準(zhǔn)

進行系統(tǒng)校準(zhǔn)，需要校準(zhǔn)系統(tǒng)的S參數(shù)測試誤差、源輸出功率誤差和接收機誤差。

（1）矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和固態(tài)功率放大器開機30分鐘以上，充分預(yù)熱。

（2）進行源功率校準(zhǔn)。

第一、配置功率計。