可以使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行ρ的測(cè)量，圖5顯示的就是通過(guò)上述公式得到的不確定度曲線。例如：一個(gè)70GHz的信號(hào)源和一個(gè)功率計(jì)或頻譜儀通過(guò)電纜連接，信號(hào)源和功率計(jì)或頻譜儀端口的駐波比為2：1(ρ=1/3)，一個(gè)0dBm的功率測(cè)試的最差不確定度可能高達(dá)+0.92dB 到‐1.02 dB。如果一個(gè)系統(tǒng)的電纜或連接數(shù)量更多，相應(yīng)的誤差也會(huì)更大。

圖5、由于連接處的反射ρ1和 ρ2導(dǎo)致的測(cè)試不確定度(±dB)

使用高性能，低損耗的電纜可以降低測(cè)試不確定度，但是會(huì)帶來(lái)成本的上升等問(wèn)題，例如一個(gè)2英尺長(zhǎng)的精密測(cè)試電纜大約需要1000美元，同時(shí)在精密的測(cè)試電纜也不能完全消除連接端面的失配和電纜自身?yè)p耗帶來(lái)的測(cè)試誤差（見(jiàn)圖6）。如果在一個(gè)系統(tǒng)中使用多根電纜的話，問(wèn)題將會(huì)變得更加復(fù)雜。例如，假設(shè)一個(gè)電纜在30GHz時(shí)候的損耗是5dB，在70GHz時(shí)候的損耗是8dB，同樣廠家生產(chǎn)的另一跟電纜，在30GHz時(shí)候的損耗是5dB，在70GHz時(shí)候的損耗卻是10dB。事實(shí)上，這種情況很常見(jiàn)，在這種情況下，損耗的計(jì)算就變得復(fù)雜了，可能需要一個(gè)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試每一個(gè)頻點(diǎn)的實(shí)際損耗，這將變得很繁瑣并且容易出錯(cuò)。如果能減少甚至消除電纜的使用，將被測(cè)件和測(cè)試儀表直接連接，將會(huì)大大簡(jiǎn)化測(cè)試過(guò)程，并且提高測(cè)試精度。圖6的例子中，如果將頻譜儀和被測(cè)件直接連接，由于沒(méi)有了電纜的影響，靈敏度將增加5dB，測(cè)試不確定度會(huì)降低大約0.4dB。

圖6、當(dāng)使用電纜連接測(cè)試儀表和被測(cè)件時(shí)，由于電纜的反射和損耗引起的測(cè)量不確定度

毫米波測(cè)試的進(jìn)展

毫米波測(cè)試技術(shù)的進(jìn)展使得測(cè)試的精度得到了提高，1983年發(fā)明的40 GHz的K型連接器（安立公司專利），1989年發(fā)明的70 GHz V型連接器和1997年發(fā)明的110GHz W型連接器的都是測(cè)試接口技術(shù)逐漸發(fā)展的例子。

測(cè)試儀表也在逐漸發(fā)展以滿足市場(chǎng)的需求：目前，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的一個(gè)同軸輸出口可以支持70kHz到145GHz，還有非常小巧的USB接口的頻譜分析儀，頻率范圍支持9kHz到110GHz（圖7）。

安立的毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的外混頻器體積非常小，由于使用了非線性傳輸線(NLTL)技術(shù)，單次連接最寬覆蓋70kHz-110GHz/145GHz。并且由于使用同軸輸出，可以和探針直接連接，大大提高了測(cè)試的穩(wěn)定性和易用性，非常適合晶圓級(jí)別的探針測(cè)試。同樣使用了非線性傳輸線(NLTL)技術(shù)開(kāi)發(fā)的手持頻譜儀，頻率范圍覆蓋9kHz-110GHz，體積只比一個(gè)智能手機(jī)稍大，卻可以提供和臺(tái)式儀表相媲美的性能，但是還具有比較低的價(jià)格和小的體積。由于體積很小，儀表可以和大部分的被測(cè)件直接連接，而不需要同軸電纜轉(zhuǎn)接。

圖7、當(dāng)前先進(jìn)的毫米波測(cè)試系統(tǒng)

安立的VectorStar 70kHz-145GHz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（a）

安立的9kHz-110GHz手持頻譜分析儀MS2760A (b)

總結(jié)

在過(guò)去的十年中，隨著半導(dǎo)體，微波元器件，電纜，連接器和測(cè)試儀表的發(fā)展，大大降低了毫米波應(yīng)用的難度和成本，使得毫米波技術(shù)可以大規(guī)模應(yīng)用到價(jià)格敏感的商業(yè)和消費(fèi)類的產(chǎn)品及系統(tǒng)中。通過(guò)使用先進(jìn)的測(cè)試儀器，可以減少電纜的使用，減少因?yàn)槭浜碗娎|損耗引起的測(cè)試不確定度，提高毫米波頻段的測(cè)試精度，減少誤測(cè)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。新推出的測(cè)試儀表大大提高測(cè)量了速度和精度，保證了研發(fā)和測(cè)試的順利進(jìn)展和成本降低。