在我們質樸的思維理解中，無源器件的插損S21無論如何都應該是負值，可為什么有人說，他測的插損居然出現了正值？無源器件居然出現了增益？這又是為什么呢？

其實常規(guī)的無源器件的插損，那肯定是負值；這里出現的正值，或者增益，其實是小插損器件的測量誤差。那本文的重點，就是介紹一下矢網的系統(tǒng)誤差以及誤差的來源。

1、誤差來源

所有的測量(包括矢量網絡分析儀測試系統(tǒng))都包含三類測量誤差:系統(tǒng)誤差、隨機誤差、漂移誤差。大多數誤差來源于系統(tǒng)誤差，系統(tǒng)誤差是由測試設備和測試裝置的不完善所引起的。若這些誤差不隨時間變化，則它們可以通過校準來表征，且可以在測量過程中用數學處理方式予以消除。網絡測量中所涉及的系統(tǒng)誤差與信號泄漏、信號反射和頻率響應有關。即被測件的不匹配和泄漏、測試信號通道和參考信號通道的隔離、系統(tǒng)頻率響應造成的重復性誤差，這些誤差是可以通過校準消除的，校準后的指標反映了矢量網絡分析儀的測量精度。隨機誤差以隨機方式隨時間變化，由于其不可預測，所以不可通過校準來消除。對隨機誤差起主要影響的因素是儀器噪聲(如取樣器和中頻本底噪聲)、開關和連接器的重復性。漂移誤差包括頻漂、溫漂和測試裝置校準和測量中的其他物理變化，測量穩(wěn)定性主要來源于漂移誤差，由矢量網絡分析儀的初始指標、校準標準件的性能和誤差修正模式決定。

2、系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是由于分析儀硬件特性的不理想引起的，這種誤差是可重復的(因此可以預測)，并假 設不隨時間改變。通過校準可以確定系統(tǒng)誤差，測量時通過數學計算來消除這些誤差。

系統(tǒng)誤差并不能完全消除，由于校準過程的局限性，總有一些殘留誤差，校準后的殘留系統(tǒng)誤差主要來自：

·校準標準的不理想

·連接器連接

·互連電纜

·儀器本身

所有的測量都受動態(tài)精度和頻率誤差的影響，對于反射測量，有關的殘留誤差為：

·有效方向性

·有效源匹配

·有效反射跟蹤

對于傳輸測量，相關的殘留誤差為：

·串擾

·有效負載匹配

·有效傳輸跟蹤

Part.1

方向性誤差

分析儀用定向耦合器或電橋來做反射測量，理想耦合器的耦合端只有反射信號輸出到接收機進行測量。

圖1 方向性

實際上，將有少量的入射信號通過耦合器的主路泄漏到耦合端口，這會在測量時引起方向性誤差，分析儀通過如下方法確定和減小方向性誤差：

·在校準時，將負載連接到測量端口，并認為負載端口不發(fā)生反射。

·耦合端口的輸出信號就是泄漏的誤差信號。

·在反射測量時減去方向性誤差信號。

方向性誤差是反射測量中產生測量不確定度的主要因素，尤其對于反射較小的器件測量是主要的誤差來源。

Part.2

串擾誤差

理想情況下，只有通過被測件的傳輸信號到達接收機，實際上有少量的信號通過分析儀中校準測量誤差的其它路徑到達接收機，這部分信號稱為串擾信號，分析儀通過如下方法確定和減小串擾誤差：

·校準時在端口 1 和端口 2 同時連接負載。

·測量接收機中測量的信號就是分析儀內的泄漏信號。