无源器件测试很快就会进入需要专门工具的10 ghz时代。尽管只有少数数字设计师才是这些领域的专家，但幸运的是，使用这些工具不再需要专门的知识。要点· 要描述数 g 频率下工作的无源器件的特性，不仅需要精密的仪器、夹具，还需要特别的谨慎小心。vna（矢量网络分析仪）在必需的测量中是关键，但直到最近，对没有微波技术经验的工程师还是一个难题。· 新的 vna 组合有简化用户界面的智能、能将频域测量结果作时域表示的 dsp，以及在差分结构上完成越来越多普通测量的附加端口。· 高性能tdr（时域反射计）虽然动态范围不如vna，但仍可以在某些应用中作为vna的低成本替代品。·tdr和vna都需要待测器件的高质量夹接，以及从测量结果中去除夹具和电缆的影响。vna还需要校准。现在，自动化功能大大简化了去除和校准工作。尽管无源器件的概念很乏味，但要把有关器件测试的内容写下来，仍然会是厚厚的一本书或一系列长文章。鉴于一篇文章的内容有限，不可能容纳这么多内容，所以比较好的办法是在无源器件的茫茫大海中挑选一个小子集，或者是电子工程师测试有选择类型器件的少数几类仪器。因此，本文将把注意力集中在 vna（矢量网络分析仪）和相关仪器上，如 tdr（时域反射计）。vna 一般都被归为难以熟悉的昂贵仪器一类，因为其价格都在 3 万美元以上，直到前不久，vna的使用者还只是微波工程师们。微波工程师在 vna 中要使用数学工具和分析工具、s-参数（散射参数）和 smith 图（见附文“s 表示 smith 图和 s 参数”），而对缺乏高频设计背景的电子工程师来说，这些东西常让他们犯难，望而生畏。关注 vna 的一个重要原因是无线通信的爆炸性发展，很多无线通信都用到 2.4 ghz、5 ghz 甚至更高的频段。在这些频段上，块状电路模型已不能描述元器件与网络的行为，而必须采用分布式电路分析方法。vna 参与的大多数任务都是针对线性电路的。但有些公司制造了 lsna（大信号网络分析仪），它适用于包括非线性成分的网络与在大信号驱动时表现出非线性特性的有源电路。尽管 vna 的用户界面向来以难以测知而著称，但掌握它也不是特别困难，至少就其基本概念来说。另外，随着 dsp 的广泛应用，大多数 vna 可以把频域的测量结果在时域中表示出来。伴随着用户的需求，vna 中还增加了时域特性、许多功能的自动化，以及迅速通过内置智能建立简化界面的能力。针对非微波工程师的友好界面正在快速成为基本特性，因为当 ic 和印制电路板的时钟速率提高时，越来越多的数字硬件设计者需要掌握这些频率下的元器件特性，只有 vna 能够完成所需测量任务，而且保证所需精度。这些设计师大部分都感到在时域中比在频域中更能轻松自在地工作。但对于使用 s 参数的微波工程师，agilent公司（它同时是 vna 和 tdr 制造商）现在为自己的 86100c dca（数字通信分析仪）软件提供从 tdr 数据中提取 s 参数的功能（图 1）。这样，用户可以根据自己的喜好采用时域测量或频域测量，然后将数据表示在其本地域或互补的域中。 图1 zvt8 vna可在300 khz ~ 8 ghz范围内测量多端口和差分器件的特性。该系统提供8个端口，120 db的动态范围，以及所有端口上最大13 dbm的输出功率。每个端口上的反射计甚至可以对几个多端口器件同时进行测量（rohde and schwarz供稿）。 只是时间问题agilent公司 的新软件强调了一个事实，即频域与时域只不过是看待同一现象的不同方法。通过在 dut（待测设备）上施加一个扫频的正弦波激励，并用调谐到激励频率上的检波器作测量， vna 就可以完成原来 tdr 的工作，即在 dut 上施加一个重复电压步，并在输入端检测反射信号。但 tdr 是在时域完成这个检测，使用的是高速的连续等效时间采样示波技术。在 tdt（时域发射模式）下，tdr 仪器还可以检测其它端口的发射信号，就像 vna 可以对多端口设备的几个端口测量传输特性一样。vna 相对于 tdr 的优势在于它天生就有较大的测量动态范围，最大可达 80db。并且，虽然 vna 一般要比 tdr 贵得多，但并不会比 80 db贵，也就是说，它们并不会贵上 1 万倍，甚至连 1 百倍都不到。另外，现代 vna 的扫频速度可以很快。除非这些仪器在最高动态范围下测量，否则其测量