是德頻譜分析儀E5063A低頻VNA電源完整性分析方法

在現(xiàn)代電子設(shè)備中，電源完整性（PI）直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。是德科技的E5063A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（低頻VNA）憑借其高動(dòng)態(tài)范圍和精準(zhǔn)測(cè)量能力，成為分析電源分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）阻抗特性的重要工具。本文介紹基于E5063A的低頻電源完整性分析方法，涵蓋關(guān)鍵步驟與注意事項(xiàng)。

一、測(cè)試前準(zhǔn)備：儀器配置與校準(zhǔn)

1. 參數(shù)設(shè)置

根據(jù)待測(cè)電源頻率范圍（典型為kHz至MHz）設(shè)置起始/終止頻率，推薦采用對(duì)數(shù)掃頻模式提升低頻分辨率。

調(diào)整中頻帶寬（IFBW）以平衡測(cè)量速度和噪聲，建議選擇10 Hz~1 kHz范圍。

2. 校準(zhǔn)與連接

使用E5063A的E-Cal電子校準(zhǔn)件進(jìn)行快速校準(zhǔn)，確保LED指示燈為綠色后再操作。

注意源輸出功率應(yīng)低于校準(zhǔn)件限值（通常設(shè)為-15 dBm），避免損壞設(shè)備。

連接被測(cè)PDN時(shí)，優(yōu)先選用低損耗射頻線纜并確保接頭扭矩正確，減少寄生參數(shù)影響。

二、核心測(cè)量與分析

1. S參數(shù)測(cè)量

通過S21參數(shù)（傳輸）評(píng)估PDN在不同頻率下的插入損耗，定位潛在諧振點(diǎn)。

利用S11參數(shù)（反射）計(jì)算阻抗曲線，結(jié)合史密斯圓圖直觀分析阻抗匹配情況。

2. 時(shí)域分析（選件010）

啟用時(shí)域分析功能，將頻域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至?xí)r域波形，識(shí)別PDN在不同時(shí)間延遲下的阻抗突變，輔助定位PCB走線或去耦電容問題。

3. 數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化

標(biāo)記關(guān)鍵頻點(diǎn)的阻抗值，通過E5063A內(nèi)置的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能計(jì)算紋波抑制比（PSRR）。

結(jié)合目標(biāo)阻抗曲線（如典型10 mΩ@100 kHz~1 MHz），評(píng)估PDN設(shè)計(jì)是否滿足要求。

三、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

1. 低頻段高精度

E5063A在低頻段具備117 dB動(dòng)態(tài)范圍和0.01 dB/°C穩(wěn)定性，可準(zhǔn)確捕獲微小阻抗變化。

2. 多端口擴(kuò)展

通過控制U1810B開關(guān)矩陣，可擴(kuò)展至多端口測(cè)試，實(shí)現(xiàn)PDN多節(jié)點(diǎn)同步測(cè)量。

3. 自動(dòng)化測(cè)試

利用LAN/USB接口與上位機(jī)軟件聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)批量測(cè)試與數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理。

四、注意事項(xiàng)

1. 避免環(huán)境干擾：測(cè)試時(shí)佩戴防靜電手腕，工作臺(tái)遠(yuǎn)離振動(dòng)源。

2. 校準(zhǔn)件維護(hù)：使用后立即歸位并加蓋保護(hù)，定期驗(yàn)證校準(zhǔn)件精度。

3. 電源管理：禁止頻繁開關(guān)機(jī)，測(cè)試結(jié)束需關(guān)閉儀器并斷開穩(wěn)壓電源。

通過E5063A低頻VNA的精準(zhǔn)測(cè)量與靈活分析功能，工程師可系統(tǒng)性評(píng)估電源完整性，快速定位問題并優(yōu)化設(shè)計(jì)。該方法不僅適用于消費(fèi)電子、通信設(shè)備，也為工業(yè)控制系統(tǒng)的電源穩(wěn)定性驗(yàn)證提供了高效解決方案。