HP4191A射頻阻抗分析儀
頻率范圍：1M—1000M
深圳品益高電子有限公司/張量/0755-83692298/13510733472

主要用途
測試材料的阻抗Z，導(dǎo)納Y，電感L，電阻R,介電損耗D ,品質(zhì)因數(shù)
射頻阻抗計量器具檢定系統(tǒng)
　　Verification Scheme of RF
Impedance Measuring Instruments 　　JJG 2011-87
　　代替：高頻阻抗量值傳遞系統(tǒng)
　　
射頻阻抗計量器具檢定系統(tǒng)
　　本檢定系統(tǒng)適用于射（高）頻集總參數(shù)阻抗計量器具（即檢測20kHz-1GHz頻段的R，L，C元件和材料電磁特性所有物儀器設(shè)備和量具、標(biāo)準(zhǔn)件），規(guī)定了射頻（習(xí)慣上也稱高頻）集總參數(shù)阻抗量的量值溯源途徑、傳遞程序及計量器具的檢定方法。
　　一、計量基準(zhǔn)器具
　　1、高頻集總參數(shù)阻抗的國家計量基準(zhǔn)器具是指用于復(fù)現(xiàn)和保存20kHz-1000GHz高頻阻抗量值（包括電介質(zhì)材料的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和軟磁材料的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率）的計量設(shè)備和量具。
　　2、射（高）頻集總參數(shù)阻抗計量基準(zhǔn)器具包括：
　　2.1空氣介質(zhì)同軸線阻抗基準(zhǔn)，其阻抗量值由同軸線尺寸和材料電磁特性經(jīng)理論計算求得。它用以校準(zhǔn)按反射系數(shù)測量原理設(shè)計的高頻阻抗精密測量裝置。空氣介質(zhì)同軸線也是微波阻抗國家基準(zhǔn)，本檢定系統(tǒng)移用它，有利于射（高）頻、微波阻抗量值的統(tǒng)一。在（1-1000）MHz頻段，其技術(shù)指標(biāo)為：
　　　　反射系數(shù)模值｜г｜：1.000±0.002；　　　　相角：±180°±0.5°。
　　2.2高頻阻高頻阻抗精密測量裝置，它是利用從美國引進(jìn)的HP4191A高頻阻抗分析儀，經(jīng)過準(zhǔn)確度論證分析，保證高頻集總參數(shù)阻抗量的以下計量工作性能：
　　　　頻率：（1-1000）MHz
　　　　反射系數(shù)模值｜г｜：1.000±(0.003-0.007)
　　　　相角θ：±180°±0.5°；
　　　　阻抗模值｜Z｜：1Ω-10kΩ±（0.5-10）%
　　　　電容C?/SPAN>10pF-100nF±(0.2-10)%;
　　　　電感L：10nH-100μH±（0.2-10）%
　　　　損耗：tgδ（D）0.001-0.5±<(0.002-0.05)
　　二、高頻集總參數(shù)阻抗標(biāo)準(zhǔn)
　　3、集總參數(shù)阻抗標(biāo)準(zhǔn)包括：
　　3.1高頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)件50Ω，0Ω，0S。它們由國家基準(zhǔn)通過直接比對法傳遞量值，技術(shù)特性如下：
　　　　50Ω：｜г｜≤0.0025；　　　　0Ω：殘余阻抗小于2mΩ；　　　　0S：邊緣電容值0.080pF。
　　這些標(biāo)準(zhǔn)件用以校準(zhǔn)按電壓電流比原理設(shè)計的高頻阻抗分析儀、高頻LCR表等通用高頻阻抗測量儀器（校準(zhǔn)中還需使用直流以和低頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)伯）。并由50Ω阻抗件組成模擬損耗件校準(zhǔn)Q值、tgδ值等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
　　3.2高頻、低頻阻抗分析儀。這些是市售商品高準(zhǔn)確度阻抗測量儀器，也用作計量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，用以定標(biāo)低準(zhǔn)確度的阻抗標(biāo)準(zhǔn)量具。其技術(shù)指標(biāo)為：
　　　　頻率：20kHz-1000MHz；
　　　　阻抗｜Z｜：1Ω-10kΩ±（1-20%）；
　　　　電容C：10pF-100nF±(0.5-20)%；
　　　　電感L：10nH-1.00μH±（0.5-20）%
　　3.3高Q測量裝置是按諧振原理設(shè)計的阻抗測量設(shè)備，用以定標(biāo)Q值標(biāo)準(zhǔn)、電容損耗標(biāo)準(zhǔn)。其主要技術(shù)指標(biāo)為：
　　　　頻率：22kHz-70MHz；
　　　　Q值：10.0-1000±（1-10）%；
　　　　電容損耗：tgδ10-2-10-5±1×10-5
　　　　（電容損耗僅指300kHz和1MHz頻率下）
　　3.4高頻介質(zhì)精密量裝置，是用于定標(biāo)電介質(zhì)材料復(fù)數(shù)介電常數(shù)的設(shè)備，技術(shù)指標(biāo)為：
　　　　頻率：100kHz-100MHz；
　　　　復(fù)介電常數(shù)實數(shù)部分：ε2-10±0.5%；
　　　　介質(zhì)損耗角正切：tgδ1×10-3-1×10-5±1×10-5
　　3.5高頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)量具組是適應(yīng)不同阻抗儀器的檢定要求設(shè)計的，一系列模擬被測件典型參數(shù)的阻抗件。最主要的有：
　　　　a、Q標(biāo)準(zhǔn)量具組：檢定高頻Q表用，頻率：22kHz-70MHz，Q值：60-600，C值：（50-400）pF。
　　　　b、高頻電感量具組：檢定高頻電感電容測量儀器，頻率：（0.7-1.55）MHz，電感值：1μH-100mH。
　　　　c、高頻電容量具組：檢定高頻電感電容測量儀器用，頻率290kHz-1MHz，電容值（100-5000）pF。
　　　　d、高頻標(biāo)準(zhǔn)電容組：頻率：1kHz-10MHz，電容量：1pF，10 pF，100 pF，1000 pF，連接頭：4端對。
　　　　e、高頻電容損耗標(biāo)準(zhǔn)組：頻率：300 kHz，1 MHz，損耗值：1×10-5-1×10-4。
　　　　f、電阻--模擬電感標(biāo)準(zhǔn)：頻率：DC-13MHz，電阻值：0Ω-100kΩ，電感值100μH、100mH。
　　　　（e，f兩項標(biāo)準(zhǔn)量具用于檢定各類自動LCR表）
　　　　g、標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)樣品：石英、陶瓷、微晶玻璃、窗玻璃、聚乙烯等圓形樣品，ε值：2-10±1%，tgδ值：1×10-3-1×10-5。用于檢定標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)損耗測量儀。
　　三、高頻集總參數(shù)阻抗工作量具
　　4、高頻集總參數(shù)阻抗工具量具（或測量儀器）主要有三大類：應(yīng)用電壓電流比原理的矢量阻抗表，它們大多是無需進(jìn)行機內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)節(jié)的自動阻抗測量儀器；應(yīng)用指零法原理的阻抗和導(dǎo)納電橋及應(yīng)用指零法原理的阻抗和導(dǎo)納電橋；應(yīng)用諧振法原理的Q表和LC表。
　　4.1通過測量電壓--電流矢量比值來直接讀出阻抗的模值｜Z｜和相角θ，再由機內(nèi)微處理器換算出所需的各種阻抗參量，這是大多數(shù)自動LCR表的工作原理，其檢定方法是用少量的有功和無功標(biāo)準(zhǔn)阻抗件考察典型工作狀態(tài)下的阻抗測量總不確定度。
　　4.2在橋式電路的某部分施加電壓，然后調(diào)節(jié)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)件，直到接于橋路另一部分的指示器獲得零平衡，利用被測阻抗與機內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)阻抗的確定關(guān)系，給出被測阻抗讀數(shù)，這類儀器通稱指零法阻抗儀器，其檢定方法通常是利用標(biāo)準(zhǔn)阻抗替代機內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件的直接比較方法。
　　4.3對采用串、并聯(lián)諧振技術(shù)設(shè)計的Q表、介質(zhì)特性測量儀、電感電容測量儀、其檢定方法除采用標(biāo)準(zhǔn)阻抗件直接比較以處，沿涉及諧振回路殘余參數(shù)的確定。
　　四、射（高）頻阻抗計量器具檢定系統(tǒng)框圖　
　　附錄
　　高頻集總參數(shù)阻抗檢定中的連接頭　　所有標(biāo)準(zhǔn)阻抗件的使用都涉及連接頭的使用問題。常用的連接頭有：兩端接線柱式、有極性同軸連接頭、中性精密同軸連接頭、三端接頭、四端對連接頭。
　　1、兩端接線柱式（或香蕉插頭）適用于Q表等低準(zhǔn)確度諧振式阻抗儀器，采用它將引入各種不確定的殘余阻抗量影響，殘阻約為（1-10）×10-3Ω，殘感（1-20）nH，分布電容（0.1-0.3）pF。
　　2、有極性同軸的連接頭，如N型、BNC型接頭，可大大減少分布參量影響，因而被不少高頻指零阻抗儀器采用，但仍存在連接不定性，也不便于軸向引線的兩端元件連接，故檢定工作中不常使用。
　　3、中性精密同軸連接頭具有限定的參考平面，機械和熱的穩(wěn)定性，良好的屏蔽及連接重復(fù)性，是高頻高準(zhǔn)確度阻抗校準(zhǔn)和檢定工作中最適宜的連接頭，其殘量為：短路電感小于0.1nH，殘阻小于2mΩ。
　　4、三端接頭可有效地消除對地分布電容影響，廣泛用于較低頻率下導(dǎo)納測量和量值傳遞工作中。較高頻率的阻抗測量儀器用的較少。
　　5、四端對接頭可有效地消除引線間互感影響及消除接觸電阻等分布?xì)埩浚皇噶孔杩箿y量儀器廣泛采用，多種標(biāo)準(zhǔn)阻抗件也裝有這種四端對連接頭。
　RF Impedance Analyzer
Specifications:

Parameters Measured: |Z| - q, |Y| - q, vector reflection coefficient - q , R - X, G -B, vector reflection coefficient (real/imaginary components), L - R . G . D . Q, C - R . G . D . Q.

Display: 4½ digit, max. display 19999 counts.

Deviation Measurement (deviation from stored reference): - 19999 to + 19999 counts; -1999.9 to + 19999.9%.

Measuring Signal:

Frequency Range: 1 MHz to 1000 MHz
Frequency Step: 100 kHz, 1 to 500 MHz; 200 kHz, 500 to 1000 MHz
Signal Level: (into 50 ohms): -20 ± 3 dBm.

Frequency Control: Spot and sweep.

Measuring Mode:

Spot Measurement: At specific frequency ( or dc bias).
Swept Measurement: Manual or automatic sweep from start to stop frequency ( or dc bias) at step frequency ( or dc bias) rate in linear or logarithmic form.
Auto Calibration: Automatic error compensation referenced to connected terminations (0 ohms, 50 ohms, 0 S), 51 frequencies including start and stop frequencies.

Electrical Length Compensation: Automatic compensation for electrical length of test fixtures (range: 0 to 99.99 cm).

Internal dc Bias:

Voltage Range: -40 to +40 V, 10 mV step
Bias Control: spot and swept
External dc Bias:

Voltage Range: -40 to +40
Max Allowable Current: 100 mA
Key Status Memory: Two sets of measuring conditions can be stored and recalled at any time.

Ranging: Auto/Range hold.

Trigger: Internal, External, or Manual

HP-IB Data Output and Remote Control: Standard