带通滤波器(band-pass filter)是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段信号的器件。一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带,在通带内没有放大或者衰减,并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉,另外,通带外的转换在极小的频率范围完成。
本文将介绍测量如何使用 Keysight E5071C 矢量网络分析仪来测量一个 947.5 MHz 带通滤波器的传输特性的具体操作方法。
首先点击物理按键【Preset】-->【OK】,将仪表复位。
点击物理按键【Meas】将 S 参数设置为【S21】,如果要测量反射传输特性就相应设置成【S12】即可。
点击物理按键【Format】显示格式设置成对数幅度【Log Mag】。
点击物理按键【Center】将中心频率设置为带通滤波器的中心频率,比如【947.5MHz】,然后将指定跨距频率【Span】设置为 200MHz。设置完成后屏幕最下方的状态栏会随之改变。
点击物理按键【Sweep Setup】将扫描点数设置为你需要的点数,这里以 401 点为例【Points】。
然后点击同菜单下的【Power】,改变端口功率为 -10dBm。通常滤波器的通带显示出低损耗,需要比较低的入射功率。
为了降低底噪,可以将中频带宽 IF BW 设置小一点,默认是 70kHz,通过实体按键【Avg】-->【IF Bandwidth】可以设置为 10kHz。
设置好以上参数后便可开始校准,全两端口校准【Full 2-Pot Cal】即可,具体操作之前写过这里就不说明了。校准完成后你可以选择是否需要保存当前的校准状态,如果需要可以按实体按键【Save/Recall】-->【Save State】,仪表提供 State01~08 共 8 种状态供保存。当然保存完的状态也可以通过【Recall State】来调取。
接下来将 DUT 连接至仪表的校准端口,如下图所示。
通过实体按键【Scale】来调整显示刻度,可以点击【Auto Scale】或是手动输入刻度值。
【Divisions】是设置纵轴刻度的数量,默认是 10 代表有 10 个格。
【Reference Position】是当前纵轴刻度所显示区域的起始位置,默认是【5Div】,如果改成【0Div】显示位置就会下移,如下图所示。
【Reference Value】默认是 0dB,定义的是参考值的位置,下图设置成 5dB,显示的位置就对应变化了。
然后【Mark】947.5MHz 观察插入损耗。
点击物理按键【Marker Search】-->【Bandwidth Value】设置成【-3dB】
定义滤波器通带的带宽值,同时将【Bandwidth】设置成【ON】,测试 -3dB 带宽。使用标记带宽搜索功能,可以读取带宽、两个截止频率点之间的中心频率、Q 值以及插入损耗。如果未找到两个截止频率点,则除插入损耗之外的所有数据项均恢复为零。(下图没接产品)。
产品实测如下图所示:
还可以通过增加限制线来管控波形,在【Analysis】菜单下的【Limit Line】,这里就不具体说明了。
如果是安立的 Shockline 系列网分也可以设置,具体如下:在【Frequency】中设置中心频率及带宽。
通过【Mark】-->【Marker Search】
【Advanced Search】
【Bandwidth】