發(fā)展歷程的詳細(xì)回顧
Keysight 的網(wǎng)絡(luò)分析儀歷史可以追溯到其前身 Hewlett-Packard(HP)時(shí)代,具體發(fā)展如下:
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1940-1950 年代:這一時(shí)期,網(wǎng)絡(luò)分析主要依賴基礎(chǔ)工具,如信號(hào)發(fā)生器、功率檢測(cè)器和阻抗橋。測(cè)量通常需要手動(dòng)調(diào)諧,并通過(guò)史密斯圖(Smith Chart)進(jìn)行分析,技術(shù)較為初級(jí)。
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1960 年代:隨著半導(dǎo)體技術(shù)的采用,HP 推出了 HP 8407 RF 網(wǎng)絡(luò)分析儀,基于 HP 8405 矢量電壓表,頻率范圍擴(kuò)展至 110 MHz。這一時(shí)期還引入了基于二極管的采樣器,用于幅度和相位測(cè)量,信號(hào)源也變得更靈活。1960 年代末,HP 8410 網(wǎng)絡(luò)分析儀問(wèn)世,擴(kuò)展至 12 GHz,是首款掃頻幅度/相位分析儀,采用多箱式臺(tái)式設(shè)計(jì)。
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1970 年代:S 參數(shù)(散射參數(shù))概念在高頻半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中普及,方便了復(fù)雜電路的分析。1970 年,HP 推出了 8542 自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分析儀,這是一個(gè)三機(jī)架系統(tǒng),具備誤差校正和脈沖測(cè)量功能。1976 年,HP 8505 網(wǎng)絡(luò)分析儀推出,這是首款集成、微處理器控制的網(wǎng)絡(luò)分析儀,頻率范圍達(dá) 1.3 GHz,集成了合成信號(hào)源和兩個(gè)接收器,標(biāo)志著臺(tái)式設(shè)備的成熟。
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1980 年代中期:寬帶固態(tài)信號(hào)源、改進(jìn)的采樣器和更快的微處理器推動(dòng)了關(guān)鍵產(chǎn)品的誕生。1987 年,8510 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)成為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),8753A 是首款完全誤差校正的 RF VNA,成為無(wú)線領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。8720 是首款完全集成的微波 VNA,相當(dāng)于將 8542 的功能集成到一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。這些產(chǎn)品奠定了 Keysight 在高頻測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
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1990 年代:無(wú)線設(shè)備需求的激增使網(wǎng)絡(luò)分析儀在制造中成為主流。HP 推出了 84000 RF IC 測(cè)試儀,這是一個(gè)高速、多功能系統(tǒng),特別適用于生產(chǎn)環(huán)境。其能力在 2007 年左右開始向臺(tái)式 VNA 遷移,反映了測(cè)試需求的多樣化。
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2000 年代:隨著RF/微波器件集成度的提高,網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能進(jìn)一步擴(kuò)展。2001 年,Agilent(HP 分拆后)推出了 ENA 系列(E5071A),這是首款四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀,適合大規(guī)模生產(chǎn),支持模擬巴倫和混合模式 S 參數(shù)測(cè)量。PNA 家族隨之發(fā)展,推出了 N 端口系統(tǒng)(最多 32 端口),并通過(guò)內(nèi)部開關(guān)/耦合器簡(jiǎn)化校準(zhǔn),減少連接步驟。2006 年,PNA-X 網(wǎng)絡(luò)分析儀問(wèn)世,功能超越 S 參數(shù)測(cè)量,包括噪聲系數(shù)、增益壓縮、互調(diào)失真、諧波失真、轉(zhuǎn)換增益/損耗、真正的差分刺激、天線測(cè)試、非線性波形和 X 參數(shù)表征。
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2010 年代:網(wǎng)絡(luò)分析能力擴(kuò)展到手持和模塊化形式。2012 年 6 月,Keysight 推出了 FieldFox 手持微波分析儀,重量?jī)H 6.6 磅,集成了 VNA、光譜分析等功能,適合現(xiàn)場(chǎng)電纜/天線測(cè)試。2014 年 9 月,M937XA 系列 PXIe VNA 推出,提供全雙端口功能,占用空間僅為一個(gè)插槽(3.75” x 7” x 0.75”),適合同時(shí)表征多個(gè)設(shè)備。這些創(chuàng)新滿足了便攜性和自動(dòng)化測(cè)試的需求。

這一發(fā)展歷程反映了Keysight 在技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下,從基礎(chǔ)工具演變?yōu)楦叨燃傻能浖行慕鉀Q方案,產(chǎn)品遍布全球各地,服務(wù)于通信、航空航天、國(guó)防和汽車等行業(yè)。
近些年主流產(chǎn)品的詳細(xì)分析
截至2025 年 3 月,Keysight 的網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)品線涵蓋多種形式,滿足實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和生產(chǎn)制造的不同需求。以下是當(dāng)前主流產(chǎn)品的詳細(xì)描述,基于官方產(chǎn)品頁(yè)面和相關(guān)技術(shù)文檔:
產(chǎn)品系列 | 描述 | 形式 | 關(guān)鍵特性 |
PNA系列(包括 PNA-X) | 高性能臺(tái)式VNA,提供無(wú)與倫比的測(cè)量完整性和重復(fù)性,最大化靈活性,可替代一整機(jī)架設(shè)備 | 臺(tái)式 | 支持S 參數(shù)、噪聲系數(shù)、增益壓縮、非線性波形等高級(jí)測(cè)量,適合復(fù)雜 R&D 應(yīng)用。 |
ENA系列 | 成本效益高的臺(tái)式VNA,提供可靠測(cè)量,直觀用戶界面,可升級(jí),平衡速度和性能 | 臺(tái)式 | 適合生產(chǎn)和中小型研發(fā),2001 年首次推出,持續(xù)更新,性價(jià)比高。 |
FieldFox 手持分析儀 | 堅(jiān)固耐用的手持VNA,適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,集成了 VNA 和其他分析功能(如光譜分析) | 手持 | 2012 年推出,重量約 6.6 磅,適合現(xiàn)場(chǎng)電纜/天線測(cè)試,兼具便攜性和精度。 |
PXI VNA(M937XA 系列) | 模塊化VNA,設(shè)計(jì)用于自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),緊湊且可定制,適合多端口測(cè)量 | 模塊化(PXIe) | 2014 年推出,全雙端口功能,占用空間小,適合同時(shí)表征多個(gè)設(shè)備,加速測(cè)試效率。 |
Streamline USB VNA | 緊湊型USB VNA,提供與臺(tái)式機(jī)相當(dāng)?shù)男阅?,?jié)省空間,適合空間受限環(huán)境 | USB | 提供共同用戶界面、測(cè)量能力和自動(dòng)化代碼,便于開發(fā)階段過(guò)渡,增強(qiáng)靈活性,具體發(fā)布日期未詳。 |
這些產(chǎn)品體現(xiàn)了Keysight 在性能、便攜性和成本之間的平衡,滿足從高端研發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的多樣化需求。例如,PNA-X 是旗艦產(chǎn)品,適合 6G 和亞太赫茲頻率的復(fù)雜測(cè)量,而 FieldFox 則為現(xiàn)場(chǎng)工程師提供了便攜的解決方案。Streamline USB VNA 的一個(gè)意想不到的細(xì)節(jié)是,它不僅性能媲美臺(tái)式機(jī),還通過(guò)一致的用戶界面和自動(dòng)化代碼能力,簡(jiǎn)化了從研發(fā)到生產(chǎn)的過(guò)渡,增強(qiáng)了開發(fā)效率。在選擇產(chǎn)品時(shí),建議考慮頻率范圍(從 RF 到微波和毫米波)、端口數(shù)(2 到 48 端口,視開關(guān)矩陣而定)、輸出功率和儀器類別(經(jīng)濟(jì)型到高端)。此外,連接器的特性阻抗、頻率范圍和質(zhì)量也是重要因素,詳情可參考Keysight 網(wǎng)絡(luò)分析基礎(chǔ)和測(cè)量原理。Keysight 的網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)品線體現(xiàn)了其在電子測(cè)試領(lǐng)域的深厚積累,從 1940 年代的初級(jí)工具發(fā)展到如今的多樣化、高集成度解決方案,產(chǎn)品遍布全球,服務(wù)于通信、航空航天、國(guó)防和汽車等行業(yè)。近些年主流產(chǎn)品如 PNA、ENA、FieldFox、PXI VNA 和 Streamline USB VNA 覆蓋了從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)場(chǎng)的各種場(chǎng)景,性能和便攜性兼顧。隨著 5G、6G 和 AI 技術(shù)的推進(jìn),Keysight 繼續(xù)創(chuàng)新,預(yù)計(jì)未來(lái)將在亞太赫茲頻率和自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展。后續(xù)我們將陸續(xù)介紹 Keysight 目前主流的網(wǎng)絡(luò)分析儀系列產(chǎn)品,敬請(qǐng)期待,與我們一起關(guān)注電子測(cè)量測(cè)試。
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