圖4：利用VNA實現(xiàn)的單級變頻器測量結(jié)果
上圖是固定的LO測量，顯示了變頻器的頻響。下圖是掃描式LO測量，顯示了變頻器的前端頻響平坦度。
安捷倫還提供了為混頻器和變頻器測量專門設計的高級誤差校準程序。這些程序校準了在DUT輸入匹配和測試系統(tǒng)源匹配之間的輸入頻率上存在的失配誤差，以及在DUT的輸出匹配與測試系統(tǒng)的負載匹配之間的輸出頻率上存在的失配誤差，最大限度地降低了變頻損耗和變頻增益測量結(jié)果中的不匹配波紋。安捷倫還開發(fā)出一種類似技術(shù)，利用該技術(shù)可以實現(xiàn)混頻器和變頻器群時延的低波紋和絕對值測量。
多端口測試系統(tǒng)可以同時實現(xiàn)高速度和高精度
多端口測試系統(tǒng)的優(yōu)點是與多端口DUT的一次連接就可以進行多項測量，與使用傳統(tǒng)的兩端口VNA相比，大大地提高了測試速度。第一種基于VNA的多端口測試系統(tǒng)使用的是放在VNA測試端口前面的簡單開關矩陣。雖然這種方法簡單經(jīng)濟，但它在高頻上無法提供現(xiàn)代器件通常所要求的高性能。更好的方法是使用基于耦合器的測試裝置，這種裝置在每個測試端口上都有幾個定向耦合器。在這種方法中，需要用開關把信號送到VNA進行測試，而這些開關被置放在耦合器和VNA的接收機之間。這類測試端口擴展底座改善了靈敏度和穩(wěn)定性，而靈敏度和穩(wěn)定性對微波頻率測量尤為重要。
測試端口擴展底座中的開關既可以是電子開關，也可以是機械開關。電子開關的優(yōu)勢是開關速度更快、使用壽命沒有上限，但它們的插入損耗較高，不能承受大功率。在測試端口超過12個時，使用眾多的電子式開關一般會使測試設備更加昂貴，使用起來也更加困難。機械開關的射頻特性最好：損耗低，承受功率大。機械開關一般比電子開關便宜。但機械開關的主要缺點是開關觸點的使用壽命有限。盡管可靠性高的開關通常保證開關次數(shù)在500萬次以上，但大批量生產(chǎn)應用通常會導致這些開關在不到一年內(nèi)就會損壞。安捷倫同時提供基于電子開關和機械開關的測試端口擴展底座。選擇哪種端口擴展方式取決于頻率范圍、所需要的端口數(shù)量和具體的應用。許多測試端口擴展底座都有額外的開關，可以把其它測試部件(如信號組合器)或測試設備(如噪聲系數(shù)分析儀)切換到測試信號的通道中。這些額外的開關大大提高了整個測試系統(tǒng)的靈活性。
對多端口測試系統(tǒng)來說，誤差校正是整個解決方案的關鍵組成部分?；镜腣NA校準程序可以校準被測路徑中的所有系統(tǒng)誤差。在多端口環(huán)境中，在特定被測信號路徑之外的測試端口的負載匹配可能會導致明顯的測量誤差。測試端口數(shù)量越多，潛在的誤差可能性越大，產(chǎn)生誤差的程度與DUT端口之間的隔離度有關。現(xiàn)代的VNA可以校正所有由于測試端口性能不佳而導致的對整體測試性能的影響，而并不管具體是哪些端口位于測量通道中。這通常稱為N端口校準，其中N是DUT和測試系統(tǒng)的端口數(shù)量。N端口校準提供了最佳的準確性，但代價是提高了掃描數(shù)量，增加了測試時間。端口之間隔離度低的器件或雖然隔離度較高、但必須通過測量進行驗證的器件，通常要求N端口校準，如功分器、混合器件、開關和隔離器/多路復用器等。
需要N端口校準的一個新應用就是測量高速數(shù)字網(wǎng)絡設備背板上的物理層結(jié)構(gòu)或連接器上的串擾，及互連電纜上多連接器間的串擾。例如，兩條差分傳輸線在本質(zhì)上相當于一個8端口器件，在測量遠端串擾(FEXT)時，我們會在一對差分線的一端施加差分激勵信號，在另外一對差分線的另一端測量差分響應。如果不使用N端口校準，那么在FEXT測量過程中沒有用到的4個測試端口的負載匹配可能會導致相當大的誤差。對于位于兩條產(chǎn)生干擾的差分線對之間的受干擾的差分線，也需要進行類似的串擾測量。這些測量要求12端口測試系統(tǒng)和12端口校準。要求最高的物理層測試通常要求能夠達到50GHz的測試頻率，有時甚至要求高達67GHz的測試頻率。
為了改善測量時間，許多多端口器件在測試的時候通常會分成數(shù)個M端口的測量和M端口的校準來進行。
總結(jié)
基于先進VNA的測試系統(tǒng)為測量當前無線通信、軍用系統(tǒng)及網(wǎng)絡設備物理層中使用的RF和微波元器件提供了核心測量引擎。在VNA內(nèi)部配置兩個信號源簡化并加快了對放大器、混頻器和變頻器的測量速度，同時還能保證很高的測試精度。在測試放大器的時候，內(nèi)置的這兩個信號源可以用來測量S參數(shù)、增益壓縮和諧波以及產(chǎn)生測量IMD所需的信號。在測試混頻器和頻率變換器件時，其中的一個信號源可以作為混頻器或頻率變換器件的輸入信號，而另外一個信號源則可以當作本振信號，這樣對器件進行一次連接就能同時完成固定本振測量和本振掃描測量。
