安捷伦-X参数测量

对X参数的理解 5990-5151CHCN保证元器件设计一次成功的 解决方案
― 对 X 参数非线性测量的意义的 理解和认识
安捷伦科技产品应用笔记

概述
在早期的年代人们曾经一度使用各 种仪表以及由这些仪表测量得到的各种 测量结果拼合的信息来设计线性元器件 和线性系统。 这种设计方法很快就被使 用分布参数 ― S 参数的设计方法所取 代。S 参数把使用多种仪表以及多种测 量结果统一起来， 使得人们能够只用一 种仪表 ― 矢量网络分析仪， 就可以通 过仪表与被测器件的一次连接测量出诸 如增益、隔离度和匹配等参数的值。在 过去的 40 多年里， S 参数一直占据着微 波理论和技术全部基础中最重要的位 置， 它们涉及的是一些我们非常熟悉的 测量的量，例如输入匹配 ― S11，输 出匹配 ― S22，增益或损耗 ― S21， 以及隔离度 ― S12，这些测量的量还 可以很容易地植入设计电子产品所用的 软件仿真工具中。在今天，S 参数也还 是对射频和微波器件的线性特性进行分 析和建模的常用参数。但是我们也看 到，不断提高能源的使用效率、加大器 件的输出功率、 不断延长靠电池供电的 器件和设备在电池一次寿命内的使用时 间等工业发展趋势正推动着许多线性器 件在非线性的工作状态下的应用。 当在 这种情况和条件下再来测量器件的特性 时， 就需要一种能够得到更加确定性结 果的测量解决方案。

过去的问题所在
虽然 S 参数的功能极为强大和有 用， 但它的定义是基于对线性系统用小 信号进行测量的情况。 通信技术革命性 的进步和发展正在把像功率放大器这类 的有源器件推向其非线性工作区域，以 期在这个区域内找到更加强大的应用空 间; 工程师们也因此被迫再次使用新一 代的各种仪表的组合来测量器件的非线 性特性。他们基本的做法是通过取得 S 参数再施加一些品质因数 ( 例如邻道功 率抑制功能和增益压缩特性等) 来对器 件的总体特性做一些基于