是德频谱分析仪E5063A低频VNA电源完整性分析方法

在现代电子设备中，电源完整性（PI）直接影响系统的稳定性和性能。是德科技的E5063A矢量网络分析仪（低频VNA）凭借其高动态范围和精准测量能力，成为分析电源分配网络（PDN）阻抗特性的重要工具。本文介绍基于E5063A的低频电源完整性分析方法，涵盖关键步骤与注意事项。

一、测试前准备：仪器配置与校准

1. 参数设置

根据待测电源频率范围（典型为kHz至MHz）设置起始/终止频率，推荐采用对数扫频模式提升低频分辨率。

调整中频带宽（IFBW）以平衡测量速度和噪声，建议选择10 Hz~1 kHz范围。

2. 校准与连接

使用E5063A的E-Cal电子校准件进行快速校准，确保LED指示灯为绿色后再操作。

注意源输出功率应低于校准件限值（通常设为-15 dBm），避免损坏设备。

连接被测PDN时，优先选用低损耗射频线缆并确保接头扭矩正确，减少寄生参数影响。

二、核心测量与分析

1. S参数测量

通过S21参数（传输）评估PDN在不同频率下的插入损耗，定位潜在谐振点。

利用S11参数（反射）计算阻抗曲线，结合史密斯圆图直观分析阻抗匹配情况。

2. 时域分析（选件010）

启用时域分析功能，将频域数据转换至时域波形，识别PDN在不同时间延迟下的阻抗突变，辅助定位PCB走线或去耦电容问题。

3. 数据分析与优化

标记关键频点的阻抗值，通过E5063A内置的数学运算功能计算纹波抑制比（PSRR）。

结合目标阻抗曲线（如典型10 mΩ@100 kHz~1 MHz），评估PDN设计是否满足要求。

三、关键技术要点

1. 低频段高精度

E5063A在低频段具备117 dB动态范围和0.01 dB/°C稳定性，可准确捕获微小阻抗变化。

2. 多端口扩展

通过控制U1810B开关矩阵，可扩展至多端口测试，实现PDN多节点同步测量。

3. 自动化测试

利用LAN/USB接口与上位机软件联动，实现批量测试与数据自动化处理。

四、注意事项

1. 避免环境干扰：测试时佩戴防静电手腕，工作台远离振动源。

2. 校准件维护：使用后立即归位并加盖保护，定期验证校准件精度。

3. 电源管理：禁止频繁开关机，测试结束需关闭仪器并断开稳压电源。

通过E5063A低频VNA的精准测量与灵活分析功能，工程师可系统性评估电源完整性，快速定位问题并优化设计。该方法不仅适用于消费电子、通信设备，也为工业控制系统的电源稳定性验证提供了高效解决方案。