Was zeigen S-Parameter-Messungen?
Die Streuparameter lassen sich in die intuitiveren Y-, Z- oder Ketten-Schaltungsparameter umwandeln, wie sie aus den Grundprinzipien des elektronischen Schaltungsentwurfs bekannt sind. S-Parameter-Messungen im Koaxialsystem werden überwiegend bei einem charakteristischen Wellenwiderstand von 50 Ω bzw. im Hohlleitersystemen bei dem des Hohlleiters durchgeführt. Im Fall eines koaxialen 50 Ω-Messsystems beschreiben die S-Parameter also sehr gut das Verhalten des Prüflings bei einer Quellen- und Lastimpedanz von 50 Ω.
Es ist die Aufgabe des Entwicklers, andere Impedanzen zu wählen oder die Eingangs- und Ausgangsanpassungsnetzwerke zu ändern, damit das Bauteil noch besser funktioniert, z. B. eine höhere Verstärkung aufweist und exakter an die tatsächliche Quelle / Last angepasst ist.
Man kann den Vektor-Netzwerkanalysator (VNA) am besten als das Multimeter für HF-Anwendungen beschreiben. Er liefert die S-Parameter aktiver und passiver Bauteile im HF-, Mikrowellen- und mmWave-Bereich. Mit diesen Ergebnissen startet der Entwickler direkt in das Schaltungsdesign oder prüft, ob einzelne Komponenten die Spezifikationen erfüllen und im System reibungslos funktionieren.
Wie kann man S-Parameter messen?
Für genaue VNA-Messungen konfiguriert man zunächst den Vektor-Netzwerkanalysator mit den passenden Einstellungen für Frequenzdurchlauf, Punktanzahl, HF-Leistung und ZF-Bandbreite.
Zusätzlich benötigt man:
- Kalibrierkits: Präzise koaxiale oder Hohlleiter-Kalibrierkits bzw. Kalibriersubstrate für das On-Wafer-Probing.
- Testportkabel: Leitungen mit höchster Amplituden- und Phasenstabilität.
- Präzisionsadapter: Hochwertige HF-Verbindungen für minimale Signalverluste.
- Port Saver: Testport-Adapter zum Schutz der empfindlichen VNA-Messports vor Schäden und teuren Reparaturen.
- Testfassung: Passgenaue Aufnahme für Proben ohne koaxialen Anschluss oder Hohlleiteranschluss.