Sélectionner le bon instrument : pont RLC vs. VNA

Mesure d'impédance du pont RLC

Les ponts de mesures RLC appliquent un signal AC sur le DUT et mesurent le rapport complexe de la tension et du courant résultants. En utilisant cette information, ils calculent l'impédance du DUT. L'impédance est représentée sous forme rectangulaire selon :

Z = R + jX

où R est la résistance, et X est la réactance, qui peut être inductive (positive) ou capacitive (négative). L'angle de phase (j) représente la différence de phase entre la tension et le courant dans le circuit.

Mesure d'impédance du VNA

Contrairement aux ponts RLC, les VNA ne sont pas spécialisés dans la mesure d'impédance. Cependant, ils sont régulièrement utilisés pour mesurer l'impédance d'un DUT à fréquences élevées, lorsque la correspondance de l'impédance et la caractérisation de la précision sont essentielles pour un bon fonctionnement.

Les VNA mesurent deux paramètres de diffraction, aussi appelés paramètres S : l'un représente le coefficient de réflexion à l'entrée du DUT, tandis que le second représente le coefficient de transmission depuis la sortie du VNA vers l'entrée du DUT. Dès lors, le VNA calcule l'impédance :

Z = Z0 * ((1+S11)/(1-S11)) * (1+S21)/(1-S21))

où Z est l'impédance du DUT; Z0 est l'impédance de référence du VNA (généralement réglée à 50 ohms); S11 est le coefficient de réflexion mesuré; et S21 est le coefficient de transmission mesuré.

Ponts RLC vs. VNA - avantages et inconvénients

La principale différence entre un pont RLC et un VNA est que le VNA utilise une impédance de référence fixe (Z0). Cela rend les VNA plus précis et leur permet de correspondre facilement aux lignes de transmission. Cette correspondance d'impédance élimine de potentielles questions telles que l'inductance et la capacitance parasites.

Inversement, les ponts RLC peuvent modifier leur impédance de référence en se basant sur le DUT et d'autres exigences. Cela signifie qu'ils produisent des mesures plus précises, mais cela signifie également que vous avez besoin de compenser le montage et les câbles, ce qui finira éventuellement par se comporter comme des éléments parasites.

Les VNA mesurent des paramètres S, qui peuvent alors être convertis en paramètres d'impédance. Les paramètres S sont essentiels pour comprendre la réflexion, les pertes de transmission et l'isolement des appareils RF (par exemple un coupleur), ainsi que pour comprendre les propriétés de rayonnement (par exemple les antennes). Tout cela signifie que le VNA est important lorsque l'on travaille dans des gammes de fréquences plus élevées, du kHz au GHz. Les ponts RLC, d'un autre côté, sont restreints aux paramètres d'impédance et fonctionnent dans une gamme de fréquences inférieure de DC au MHz.

Un autre point de comparaison est le nombre de ports pris en charge. Les VNA peuvent prendre en charge plusieurs ports d'appareils tels que des coupleurs, mais les ponts RLC peuvent seulement prendre en charge un seul port de composants tels que des résistances, des capacités et des inductances.

Principales différences entre le pont RLC et le VNA