先進的封裝和集成電路制造技術(shù)導致多端口器件難以使用傳統(tǒng)的雙端口甚至四端口矢量網(wǎng)絡分析儀（VNA）進行表征。新型測試裝置將傳統(tǒng)VNA的功能擴展到N端口，從而為多端口器件提供完整的S參數(shù)表征。

更密集的集成和使用平衡 I/O 的趨勢增加了許多設備（如網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)橋和結(jié)構(gòu)多路復用器）上的 I/O 端口數(shù)量。雖然與早期的分立元件版本相比，包含集成電路器件的組件的整體性能可能會提高，但IC內(nèi)部各個元件的性能通常低于相應的分立元件‘?ì，特別是在隔離方面。因此，有必要測量多端口設備的每個端口對自身和設備上每個其他端口的影響。這是通過測量每個雙端口對的S參數(shù)來完成的，所有其他端口都已正確端接或錯誤更正。

如果使用雙端口甚至四端口VNA，對于高計數(shù)I/O設備來說，這將是一項艱巨的任務，因為所需的單端S參數(shù)測量數(shù)量為N2。例如，八端口器件需要 64 個 S 參數(shù)才能完全描述其單端行為。使用自動開關(guān)矩陣可以節(jié)省時間，但通常會降低性能，令人無法接受。手動測試可以滿足嚴格的精度要求，但這將是不可接受的耗時。

一類新的外部測試裝置擴展了VNA的端口數(shù)量，已經(jīng)發(fā)展到可以滿足多端口測試需求。通常稱為N端口網(wǎng)絡分析，其中N是設備上的端口數(shù)和完全校準的測試端口數(shù)，它使用內(nèi)部開關(guān)和耦合器將測試集與VNA無縫集成。這為 N 端口測試集提供了可與兩端口或四端口 VNA 相媲美的性能。使用N端口網(wǎng)絡分析，可以精確測量多端口設備上任何端口對組合的S參數(shù)，并通過糾錯例程消除所有測試端口和路徑的系統(tǒng)誤差。目前，N 端口網(wǎng)絡分析儀的 8 端口和 12 端口版本正在出貨，但可用的測試端口數(shù)量沒有上限。如果以傳統(tǒng)方式校準此類儀器將非常耗時，但幸運的是，已經(jīng)開發(fā)了一些技術(shù)，可以在不影響測量質(zhì)量的情況下大大縮短校準過程。

N端口網(wǎng)絡分析在研發(fā)中具有明顯的應用，它允許設計人員快速表征設備并將模型導入仿真程序。同樣，生產(chǎn)工程師開始使用N端口網(wǎng)絡分析作為生產(chǎn)中設備相關(guān)測試的替代方案。多端口設備通常需要某些端口上的外部組件才能運行。通常，“黃金”組件內(nèi)置于生產(chǎn)中的測試夾具中，這使得所有測試結(jié)果都依賴于這些外部設備。使用N端口網(wǎng)絡分析，首先對多端口器件進行表征，然后使用理想的外部元件在仿真中進行功能測試。基于 Agilent N5230A 的物理層測試系統(tǒng)（如圖所示）為差分互連分析提供了高性能且經(jīng)濟高效的解決方案。新穎 的 儀器 架構(gòu) 可 實現(xiàn) 更 快速 的 測量 和 更低 的 本 底 噪聲， 從而 縮短 設計 周期 時間。

審核編輯：郭婷