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）憑借其高動態(tài)范圍和精準測量能力，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。

一、測試前準備：儀器配置與校準

1. 參數(shù)設(shè)置

根據(jù)待測電源頻率范圍（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）以平衡測量速度和噪聲，建議選擇10 Hz~1 kHz范圍。

2. 校準與連接

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

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

連接被測PDN時，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、核心測量與分析

1. S參數(shù)測量

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

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

2. 時域分析（選件010）

啟用時域分析功能，將頻域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至?xí)r域波形，識別PDN在不同時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

標記關(guān)鍵頻點的阻抗值，通過E5063A內(nèi)置的數(shù)學(xué)運算功能計算紋波抑制比（PSRR）。

結(jié)合目標阻抗曲線（如典型10 mΩ@100 kHz~1 MHz），評估PDN設(shè)計是否滿足要求。

三、關(guān)鍵技術(shù)要點

1. 低頻段高精度

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

2. 多端口擴展

通過控制U1810B開關(guān)矩陣，可擴展至多端口測試，實現(xiàn)PDN多節(jié)點同步測量。

3. 自動化測試

利用LAN/USB接口與上位機軟件聯(lián)動，實現(xiàn)批量測試與數(shù)據(jù)自動化處理。

四、注意事項

1. 避免環(huán)境干擾：測試時佩戴防靜電手腕，工作臺遠離振動源。

2. 校準件維護：使用后立即歸位并加蓋保護，定期驗證校準件精度。

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

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