在我們質(zhì)樸的思維理解中，無(wú)源器件的插損S21無(wú)論如何都應(yīng)該是負(fù)值，可為什么有人說(shuō)，他測(cè)的插損居然出現(xiàn)了正值？無(wú)源器件居然出現(xiàn)了增益？這又是為什么呢？

其實(shí)常規(guī)的無(wú)源器件的插損，那肯定是負(fù)值；這里出現(xiàn)的正值，或者增益，其實(shí)是小插損器件的測(cè)量誤差。那本文的重點(diǎn)，就是介紹一下矢網(wǎng)的系統(tǒng)誤差以及誤差的來(lái)源。

1、誤差來(lái)源

所有的測(cè)量(包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試系統(tǒng))都包含三類(lèi)測(cè)量誤差:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、漂移誤差。大多數(shù)誤差來(lái)源于系統(tǒng)誤差，系統(tǒng)誤差是由測(cè)試設(shè)備和測(cè)試裝置的不完善所引起的。若這些誤差不隨時(shí)間變化，則它們可以通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)表征，且可以在測(cè)量過(guò)程中用數(shù)學(xué)處理方式予以消除。網(wǎng)絡(luò)測(cè)量中所涉及的系統(tǒng)誤差與信號(hào)泄漏、信號(hào)反射和頻率響應(yīng)有關(guān)。即被測(cè)件的不匹配和泄漏、測(cè)試信號(hào)通道和參考信號(hào)通道的隔離、系統(tǒng)頻率響應(yīng)造成的重復(fù)性誤差，這些誤差是可以通過(guò)校準(zhǔn)消除的，校準(zhǔn)后的指標(biāo)反映了矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量精度。隨機(jī)誤差以隨機(jī)方式隨時(shí)間變化，由于其不可預(yù)測(cè)，所以不可通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)消除。對(duì)隨機(jī)誤差起主要影響的因素是儀器噪聲(如取樣器和中頻本底噪聲)、開(kāi)關(guān)和連接器的重復(fù)性。漂移誤差包括頻漂、溫漂和測(cè)試裝置校準(zhǔn)和測(cè)量中的其他物理變化，測(cè)量穩(wěn)定性主要來(lái)源于漂移誤差，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的初始指標(biāo)、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件的性能和誤差修正模式?jīng)Q定。

2、系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是由于分析儀硬件特性的不理想引起的，這種誤差是可重復(fù)的(因此可以預(yù)測(cè))，并假 設(shè)不隨時(shí)間改變。通過(guò)校準(zhǔn)可以確定系統(tǒng)誤差，測(cè)量時(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)消除這些誤差。

系統(tǒng)誤差并不能完全消除，由于校準(zhǔn)過(guò)程的局限性，總有一些殘留誤差，校準(zhǔn)后的殘留系統(tǒng)誤差主要來(lái)自：

·校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的不理想

·連接器連接

·互連電纜

·儀器本身

所有的測(cè)量都受動(dòng)態(tài)精度和頻率誤差的影響，對(duì)于反射測(cè)量，有關(guān)的殘留誤差為：

·有效方向性

·有效源匹配

·有效反射跟蹤

對(duì)于傳輸測(cè)量，相關(guān)的殘留誤差為：

·串?dāng)_

·有效負(fù)載匹配

·有效傳輸跟蹤

Part.1

方向性誤差

分析儀用定向耦合器或電橋來(lái)做反射測(cè)量，理想耦合器的耦合端只有反射信號(hào)輸出到接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量。

圖1 方向性

實(shí)際上，將有少量的入射信號(hào)通過(guò)耦合器的主路泄漏到耦合端口，這會(huì)在測(cè)量時(shí)引起方向性誤差，分析儀通過(guò)如下方法確定和減小方向性誤差：

·在校準(zhǔn)時(shí)，將負(fù)載連接到測(cè)量端口，并認(rèn)為負(fù)載端口不發(fā)生反射。

·耦合端口的輸出信號(hào)就是泄漏的誤差信號(hào)。

·在反射測(cè)量時(shí)減去方向性誤差信號(hào)。

方向性誤差是反射測(cè)量中產(chǎn)生測(cè)量不確定度的主要因素，尤其對(duì)于反射較小的器件測(cè)量是主要的誤差來(lái)源。

Part.2

串?dāng)_誤差

理想情況下，只有通過(guò)被測(cè)件的傳輸信號(hào)到達(dá)接收機(jī)，實(shí)際上有少量的信號(hào)通過(guò)分析儀中校準(zhǔn)測(cè)量誤差的其它路徑到達(dá)接收機(jī)，這部分信號(hào)稱為串?dāng)_信號(hào)，分析儀通過(guò)如下方法確定和減小串?dāng)_誤差：

·校準(zhǔn)時(shí)在端口 1 和端口 2 同時(shí)連接負(fù)載。

·測(cè)量接收機(jī)中測(cè)量的信號(hào)就是分析儀內(nèi)的泄漏信號(hào)。