是德E5071C矢量網絡分析儀測試天線的阻抗
在通信系統的構建與優化過程中,阻抗匹配是確保信號高效傳輸的關鍵環節。為了實現這一目標,信號傳輸鏈路的阻抗通常需精確控制在50Ω或75Ω。本案例中,我們將借助一臺性能卓越的是德E5071C矢量網絡分析儀,對一款WiFi天線的阻抗特性進行全面而精準的測試。
這款WiFi天線的工作頻段設定在2400MHz至2500MHz之間,是當前無線通信領域廣泛應用的重要頻段。為了確保測試的準確性和可靠性,我們將按照以下步驟進行操作:
第一步:參數設置
頻段設定:首先,在矢量網絡分析儀的面板上,我們輕觸“Start”(開始)鍵,將起始頻率精心調整為2.2GHz,以充分覆蓋天線的工作頻段下限;隨后,選擇“Stop”(結束)鍵,將終止頻率設置為2.6GHz,確保測試范圍略寬于天線的工作頻段,以便全面捕捉其阻抗特性。
掃描參數配置:接下來,我們進入“Sweep Setup”(掃描設置)界面,選擇“Points”(點)選項,將掃描點數設定為401個。這一精細的掃描點數設置,有助于我們捕捉到天線阻抗隨頻率變化的細微特征。
信號源功率電平調整:在測量過程中,信號源的功率電平對測試結果具有重要影響。因此,我們將功率電平精心設置為 -10 dBm,以在保證測試準確性的同時,避免對天線造成不必要的損傷。
功率設置確認:再次進入“Sweep Setup”(掃描設置)界面,選擇“Power”(功率)選項,輸入并確認-10dBm的功率設置,確保測試條件的穩定性。
S參數與顯示格式選擇:為了直觀展示天線的阻抗特性,我們將S參數設置為S11,并通過點擊“Meas”(測量)鍵選擇S11測量模式。隨后,點擊“Format”(格式)鍵,選擇“Smith”(史密斯圓圖)及“R+ jX”格式,以便在屏幕上清晰呈現天線的阻抗圓圖及其實部和虛部信息。
第二步:校準操作
校準套件選擇:將測試線妥善連接到矢量網絡分析儀后,我們進入校準環節。首先,選擇“Cal”(校準)鍵,然后進入“Cal Kit”(校準套件)選項,挑選與測試系統相匹配的校準件型號。
單端口校準設置:在校準類型選擇上,我們采用單端口校準方式。通過選擇“Cal”(校準)鍵,進入“Calibrate”(校準)界面,再選擇“1-Port Cal”(單端口校準)及“Select Ports - 1”(選擇端口1),為后續的校準操作奠定基礎。
開路、短路與負載校準:按照校準步驟,我們首先將開路標準件連接至測量電纜的另一端,進行開路校準,并點擊Open鍵確認。校準完成后,屏幕上會出現一個√標志,表示開路校準成功。隨后,我們采用相同的步驟,依次換上短路和負載標準件,完成短路和負載校準操作。
第三步:測試實施
完成校準后,我們將WiFi天線穩妥地連接到測試線上。此時,屏幕上將實時顯示天線的阻抗圖。為了更精確地分析天線的阻抗特性,我們設置標記點,點擊“MAKER”鍵,輸入中心頻點2.45GHz(即天線工作頻段的中心頻率),并仔細觀察該頻點下天線的阻抗值及其變化趨勢。
通過以上步驟的精心操作與細致分析,我們不僅能夠準確獲取WiFi天線在2400MHz至2500MHz頻段內的阻抗特性,還能為后續的天線優化與匹配設計提供有力支持。