R&S®Essentials | LCR 表基础知识
作者：Shivam Arora，电源和 LCR 表产品经理
LCR 表和 矢量网络分析仪 (VNA)都是功能强大的射频和微波工程仪器，在测量器件和设备的电气特性方面有着重要作用。您可能难以确定需要使用哪种仪器。但是不用担心！了解这两种仪器的不同，可以帮助您选择符合需求的仪器。
LCR 表可以评估电阻器、电容器和电感器等无源器件的电气特性。
下文简要解释了 LCR 表的工作原理：
R&S®LCX LCR 表
LCR 表向被测器件施加交流信号，测量相应电压和电流的复数比，并据此计算被测器件阻抗。阻抗以复数形式表示：
Z = R + jX
其中，R 表示电阻，X 表示电抗，其为电感性（正）或电容性（负）。相位角 (j) 表示电路中电压和电流之间的相位差。
矢量网络分析仪和 LCR 表不同，并不专用于测量阻抗。但是，矢量网络分析仪常用于间接测量高频下的被测器件阻抗，在这种情况下设备的正常运行需要保证阻抗匹配和准确表征。
矢量网络分析仪测量两个散射参数（也称为 S 参数）：被测器件输入端的反射系数和从矢量网络分析仪输出端到被测器件输入端的传输系数。矢量网络分析仪根据这两个参数计算阻抗：
Z = Z0 * ((1+S11)/(1-S11)) * (1+S21)/(1-S21))
其中，Z 表示 DUT 阻抗，Z0 表示矢量网络分析仪参考阻抗（通常设为 50 Ω），S11 表示测得的反射系数，S21 表示测得的传输系数。
LCR 表和矢量网络分析仪的主要区别在于矢量网络分析仪使用固定参考阻抗 (Z0)。因此，矢量网络分析仪的测量精度更高，可以轻松匹配到传输线。这种阻抗匹配可以消除寄生电感和电容等问题。
LCR 表则可以根据被测器件和其他要求调整参考阻抗。因此，LCR 表的测量更加准确，但是夹具和电缆会产生寄生影响，需要予以补偿。
矢量网络分析仪测量 S 参数，这些参数可以转换为阻抗参数。S 参数有助于了解射频设备（例如耦合器）的反射、传输损耗和绝缘特性，还可用于分析辐射特性（例如天线）。因此，在从 kHz 到 GHz 的高频范围内，矢量网络分析仪是个重要工具。LCR 表则专用于测量阻抗参数，适用于从 DC 到 MHz 的低频范围。
这两种仪器支持的端口数量也有所不同。矢量网络分析仪可以支持耦合器等多端口设备，而 LCR 表仅支持电阻器、电容器和电感器等单端口器件。
R&S®ZNA 矢量网络分析仪
R&S®ZNBT 矢量网络分析仪
R&S®ZNB 矢量网络分析仪
R&S®ZNH 手持式矢量网络分析仪
| 矢量网络分析仪 | LCR | |
|---|---|---|
| 参考阻抗 | 50 Ω | 可根据被测器件相应调整 |
| 频率范围 | kHz-GHz | DC-MHz |
| 支持的端口数量 | 1、2……N | 1 |
| 测量的参数 | 散射参数 | 阻抗 |
| 可以推导出其他复参数 | 是 | 否 |
| 被测器件示例 | 耦合器、天线等 | 电阻器、电容器、电感器 |
| 价格定位 | 昂贵 | 经济实惠 |
总结：
您对 LCR 表或矢量网络分析仪感兴趣吗？
我们的专家将为您提供帮助。
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