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如何让功率分析仪测试变得更具有抗干扰性

在测试环境愈发复杂的今天，很多因素都会对测量结果产生比较大的影响，如何将测试中的干扰降到低也是各测试工程师的难题。本文将简单的介绍一些功率分析仪测试时常见的干扰现象及处理方式。

 对于现阶段的测试系统来说，除待测信号以外，理论上还会有很多种信号出现在测试系统中。这些信号都会对测量结果产生影响。往往这些信号都属于外界干扰，例如机械干扰信号、热干扰信号、光干扰信号、化学干扰信号、电磁干扰信号等等。

在实验室测试时，测试环境比较优异，机械干扰、热干扰、光干扰都会比较小，但是鉴于实验室的设备，电场、电磁都会比较多，电磁干扰还是很有可能发生的。电磁干扰对于检测系统来说，也是为普遍并且也是影响为严重的干扰。因此，电磁干扰也是我们在测试时的注意点。

经常发现的干扰就包括：静电耦合形成干扰、电磁耦合形成干扰、辐射电磁场耦合形成干扰等等。我们一般解决干扰会从三个方向着手：

1. 解决干扰源

举个例子，在电源测试时，我们会发现被测系统里有很多继电器、接触器和断路器的电触点，上下电时的这些电触点的火花是很强的干扰源。如果我们此时正在测试电触点附近的电路则很容易发现测试值有些波动异常。此时我们多会选择检查电触点，加电容或者换更换零部件去解决这种干扰。

2. 隔绝干扰途径

随着新能源汽车的发展，新能源电机的测试也成为不可忽视的项目，电机测试的时候我们也会发现，经常有一些脉冲信号的测试波形非常差，原因也多是脉冲被测信号线过于接近大电流线，矢量网络分析仪，进而产生了干扰。此时，测试多会采取的方法是移动两种信号的位置，或者在电流线上加一些磁环类的配件，除去一些干扰。

3. 优化干扰接收

接收信号的设备的‘抵抗力’也会决定干扰后的作用。比如，高输入阻抗比低输入阻抗易受干扰，模拟电路比数字电路易受干扰，无隔离设计的设备比有隔离设计的设备易受干扰。

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随着通信技术的进一步发展，人们对矢量网络分析仪测量结果准确性的要求越来越高，因此，需要准确描述矢量网络分析仪测试精度。在矢量网络分析仪的实际应用中，测量装置各部件特性的非理想性、校准件特性的非理想性、测试端口连接、电缆弯曲的不一致性等因素都会导致测量结果出现误差。如何计算矢量网络分析仪测量不确定度从而评价矢量网络分析仪的性能和测量结果的质量是值得研究的一个课题。在矢量网络分析仪中，不确定度主要表现为进行校准后测量被测器件时导致的传输测量值与反射测量值的幅度不确定性与相位不确定性。

影响不确定度的因素有很多，通过对矢量网络分析仪的组成与测量原理进行分析，将其测量不确定度主要归纳为以下两大类：

与随机误差相关的不确定度包含：

1）有效系统数据的温度漂移导致的不确定度；

2）随机噪声导致的不确定度；

3）电缆弯曲程度变化导致的不确定度；

4）重复性误差导致的不确定度；

5）网络分析仪的非线性特性导致的不确定度。

与系统误差相关的不确定度包括：

1）校准后剩余方向性导致的不确定度；

2）校准后剩余负载匹配导致的不确定度；

3）校准后源失配配导致的不确定度；

4）整机串扰导致的测量不确定度。

值得指出的是，随机误差是不可预测的，无法通过校准消除，但是可以采用分级衰减器、缩小中频带宽、多次测量取平均值等方法使其减小。

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影响系统不确定度的因素主要包括：

1）剩余系统误差。主要包括定向耦合器的方向性误差、等效负载匹配误差、等效源匹配误差、整机串扰误差等。利用矢量网络分析仪进行散射参数校准时，数据网络分析仪，由于实际校准件并非完全理想，必然会造成剩余响应误差，从而导致测量值偏离其真值，将对散射参数的测量结果引入不确定度。

2）非线性系统误差。在对不同器件电路的测试中，接收机会工作于高电平状态或低电平状态。当测试大功率信号时，接收机处于高电平状态，此时，接收机的非线性的行为必然会导致非线性系统误差，进而对测量结果引入不确定度。上述两项误差除了直接造成测量结果的不确定性之外，还决定着其它各种单项不确定度在系统中的传递关系。