

VNA通过测量S参数(散射参数)来描述射频器件的特性。S参数分为:
*反射参数(S11,S22):衡量端口输入/输出信号的反射情况(如回波损耗、阻抗匹配、VSWR)。
*传输参数(S21,S12):衡量信号从一个端口传输到另一个端口的情况(如增益/衰减、插入损耗、隔离度、相位)。
选型决策的关键在于您需要测量的参数类型:
1.需求一:仅需测量反射参数(S11或S22)
*典型应用:天线(阻抗匹配、VSWR、谐振频率)、单端口滤波器(输入阻抗)、终端负载(回波损耗)、简单的连接器/电缆(特性阻抗)。
*仪器选择:
*单端口VNA:完全满足需求且经济高效。单端口VNA专门设计用于精确测量一个端口的反射参数(S11)。它通常成本更低、体积更小、操作更简单(校准通常只需单端口校准,如开路-短路-负载)。
*双端口VNA:可以测量,但功能冗余,成本更高。虽然双端口VNA也能测量S11,但在仅需此参数时显得大材小用且不经济。
2.需求二:需要测量传输参数(S21/S12)或同时需要反射和传输参数
*典型应用:滤波器(通带、阻带、插入损耗、带外抑制)、放大器(增益、平坦度、反向隔离)、衰减器(衰减量)、耦合器(耦合度、方向性)、隔离器/环行器(插入损耗、隔离度)、双工器/多工器(通道隔离、插入损耗)、复杂的电缆/连接器(插入损耗、相位稳定性)。绝大多数需要了解信号如何“通过”器件的场景都需要传输参数。
*仪器选择:
*单端口VNA:无法满足需求。单端口VNA不具备测量信号从一个端口传输到另一个端口的能力,完全无法测量S21或S12。
*双端口VNA:是唯一且必须的选择。双端口VNA拥有两个独立的测试端口(Port1和Port2),能够测量完整的双端口S参数矩阵:S11,S21,S12,S22。它提供了器件全面的特性描述。
总结与建议:
*明确您的核心测试需求:这是选型的决定性因素。
*如果您的测试对象只需评估其输入/输出端口的匹配情况(如天线阻抗、负载特性),且明确不需要测量信号如何通过器件(增益、损耗、隔离),那么选择单端口VNA是经济且高效的选择。
*如果您需要测量信号如何通过器件(如滤波器的插入损耗、放大器的增益、隔离器的隔离度),或者需要同时评估器件的反射和传输特性以获得完整的性能描述(这是绝大多数射频元器件测试的常态),那么您必须选择双端口VNA。单端口VNA在此类需求下完全无能为力。
*前瞻性考虑:即使当前需求主要是反射测试,但如果未来测试需求可能扩展到传输测试(例如实验室能力扩展、测试产品线增加),投资双端口VNA更具前瞻性,避免重复购置设备。现代入门级双端口VNA在价格和易用性上已大幅提升。
*校准复杂度:双端口VNA的全双端口校准(如SOLT)比单端口校准复杂一些,但这是获得精确S21/S12测量所必需的代价。
结论:
根据您强调的“2个测试需求”:
1.若需求仅为反射参数(S11/S22)测量:选单端口VNA(经济适用)。
2.若需求包含传输参数(S21/S12)或需要完整S参数:选双端口VNA(必需且通用)。
对于射频元器件测试,尤其是需要了解其“通过”特性的器件(滤波器、放大器等),双端口VNA的应用范围远大于单端口,是更通用和推荐的选择。