基于安捷倫VNA網絡分析儀實現長延時器件的測量

　　圖3所示的Average Delay代表DUT的電子長度或電延時，Group Delay Ripple代表DUT的相位失真。群時延計算的前提條件是要保證任意兩點之間的相位差小于180度，否則出現相位反轉，相位反轉的典型現象是群時延為負值。避免兩點之間相位反轉，須保證以下不等式成立：

　　ΔΦ = -360×Δf×t0180°

　　Δf =測量帶寬/(掃描點數-1)

　　t0 為被測件的電子長度

　　針對長延時器件，要想滿足以上不等式，需要增加掃描點數和減少掃描帶寬。測量時，設置S21的顯示格式為Group Delay，圖4給出群時延方法的測量結果，DUT的平均群時延為247.776微秒。

　　 圖4 群時延方法的測量結果

　　電延時補償等效法與群時延法相結合

　　這種方法結合電子延時補償等效法與群時延法，首先在VNA里設置Electric Delay為一個估計值，例如在圖4中可以估測電子延時為247.7微秒(這個值可以根據被測件的物理長度，介電常數和光速大約計算出來;這里也可以估算為240微秒)，然后測量其群時延。測量結果如圖5所示，平均群時延為75.9納秒。如果過補償，會導致測量結果為負值，不過不影響最終測量結果。最終測量結果為補償值加上測量值，因此最終測量結果為247.7759微秒。

　　 圖5 電子延時補償法與群時法相結合的測量結果

　　結語

　　在測量長延時器件時，由于VNA掃描速度太快，導致傳輸系數S21幅度測量不準確。群時延測量不準確的原因是由于掃描相鄰兩點之間的相位差大于180度，從而導致相位翻轉。正確合理地設置VNA網絡分析儀，準確地測量長延時器件就不會那么復雜了。