矢量网络仪新手误区：以为 “频率范围越广越好”？测

新手常认为选择频率范围远超被测器件（DUT）最高频率的VNA是“一步到位”或“性能更好”的选择。例如，觉得67GHz的VNA测2.4GHzWiFi肯定比6.5GHz或13.5GHz的VNA“更好”、“更准”或“更面向未来”。这是一种典型的误解。

为什么“杀鸡用牛刀”不合适？

1.高昂的成本浪费：这是最直接的原因。VNA的价格与其最高频率、动态范围、相位噪声等核心指标密切相关。一台67GHz的高端VNA价格通常是覆盖6.5GHz或13.5GHz机型的数倍甚至数十倍。为测试2.4GHzWiFi（最高频率约2.5GHz，考虑到谐波或杂散，通常选到6GHz或13.5GHz足矣）投入如此巨大的成本，是极大的资源浪费。省下的预算可以购买更合适的仪器、夹具、校准件或用于其他研发。

2.低频段性能可能并非最优：

*动态范围：高端高频VNA的设计重点往往在其最高频段的性能优化（如本振设计、混频器选择）。在低频段（如2.4GHz），其动态范围（即同时测量强信号和弱信号的能力）可能反而不如专门为低频段优化的中端VNA。动态范围是测量滤波器、放大器等器件带外抑制、噪声系数的关键指标。

*迹线噪声：类似地，在低频段测量的本底噪声（迹线噪声）可能不如专用低频VNA低。这会影响小信号反射（如连接器微小缺陷）或低插损（如高质量电缆）的测量精度。

*稳定性：超宽带系统在低频段的稳定性有时需要更复杂的补偿，可能不如带宽较窄的仪器简单可靠。

3.操作复杂性与校准：高频VNA通常系统更复杂，校准步骤可能更多（尤其涉及波导校准或更复杂的误差模型），对操作人员的要求更高。对于只需要测量S参数、匹配、插损等基本指标的2.4GHzWiFi器件（天线、滤波器、功放、PCB走线），使用中低频VNA操作更简单快捷，校准流程更成熟稳定（如常用的3.5mm或N型校准件）。

4.体积、重量与功耗：高频VNA通常体积更大、更重、功耗更高。对于实验室工作台或产线测试环境，更紧凑轻便的中低频VNA更具优势。

如何正确选择频率范围？

1.确定DUT的最高工作频率(f_max)：明确你要测什么。对于2.4GHzWiFi，信号主频是2.4-2.5GHz。

2.考虑谐波和杂散：如果需要评估DUT的谐波失真或杂散特性，频率范围需要覆盖到足够高的谐波次数（如3次谐波约7.5GHz，5次谐波约12.5GHz）。

3.应用需求：如果主要关注S参数、匹配、插损、隔离度等，覆盖到2-3倍f_max通常足够（如2.4GHz的2-3倍是4.8-7.2GHz）。如果需要精确测量谐波或进行非线性分析，则需要覆盖到所需的谐波频率。

4.选择合适机型：基于以上分析：

*仅测S参数：选择最高频率≥6GHz(如KeysightE5061B/E5063A,R&SZNH)或9GHz/13.5GHz的机型绰绰有余。

*需测谐波到3次：选≥7.5GHz(如9GHz,13.5GHz)。

*需测谐波到5次或更高：考虑13.5GHz或20GHz机型。

*67GHz机型的目标应用是毫米波通信（5GNRFR2,802.11ad/ay）、雷达、高速半导体器件等，与2.4GHzWiFi的需求完全不匹配。

结论：

为2.4GHzWiFi测试选择67GHz的VNA，是典型的资源错配。它不仅造成巨大的、不必要的资金浪费，在低频段的某些关键性能（如动态范围、迹线噪声）上可能反而不及更便宜、更专注的中低频VNA，同时操作也更复杂。选择VNA的频率范围应遵循“适用性原则”，即覆盖DUT的最高工作频率及其必要的谐波/杂散分析范围，并留有适当余量（通常1.5倍到3倍f_max足够），而非盲目追求“最高指标”。对于2.4GHzWiFi应用，6GHz、9GHz或13.5GHz的VNA是更经济、高效且性能足够的选择。