在現代電子設備中，電源完整性（PI）直接影響系統的穩定性和性能。是德科技的E5063A矢量網絡分析儀（低頻VNA）憑借其高動態范圍和精準測量能力，成為分析電源分配網絡（PDN）阻抗特性的重要工具。本文介紹基于E5063A的低頻電源完整性分析方法，涵蓋關鍵步驟與注意事項。

一、測試前準備：儀器配置與校準

1. 參數設置

根據待測電源頻率范圍（典型為kHz至MHz）設置起始/終止頻率，推薦采用對數掃頻模式提升低頻分辨率。

調整中頻帶寬（IFBW）以平衡測量速度和噪聲，建議選擇10 Hz~1 kHz范圍。

2. 校準與連接

使用E5063A的E-Cal電子校準件進行快速校準，確保LED指示燈為綠色后再操作。

注意源輸出功率應低于校準件限值（通常設為-15 dBm），避免損壞設備。

連接被測PDN時，優先選用低損耗射頻線纜并確保接頭扭矩正確，減少寄生參數影響。

二、核心測量與分析

1. S參數測量

通過S21參數（傳輸）評估PDN在不同頻率下的插入損耗，定位潛在諧振點。

利用S11參數（反射）計算阻抗曲線，結合史密斯圓圖直觀分析阻抗匹配情況。

2. 時域分析（選件010）

啟用時域分析功能，將頻域數據轉換至時域波形，識別PDN在不同時間延遲下的阻抗突變，輔助定位PCB走線或去耦電容問題。

3. 數據分析與優化

標記關鍵頻點的阻抗值，通過E5063A內置的數學運算功能計算紋波抑制比（PSRR）。

結合目標阻抗曲線（如典型10 mΩ@100 kHz~1 MHz），評估PDN設計是否滿足要求。

三、關鍵技術要點

1. 低頻段高精度

E5063A在低頻段具備117 dB動態范圍和0.01 dB/°C穩定性，可準確捕獲微小阻抗變化。

2. 多端口擴展

通過控制U1810B開關矩陣，可擴展至多端口測試，實現PDN多節點同步測量。

3. 自動化測試

利用LAN/USB接口與上位機軟件聯動，實現批量測試與數據自動化處理。

四、注意事項

1. 避免環境干擾：測試時佩戴防靜電手腕，工作臺遠離振動源。

2. 校準件維護：使用后立即歸位并加蓋保護，定期驗證校準件精度。

3. 電源管理：禁止頻繁開關機，測試結束需關閉儀器并斷開穩壓電源。

通過E5063A低頻VNA的精準測量與靈活分析功能，工程師可系統性評估電源完整性，快速定位問題并優化設計。該方法不僅適用于消費電子、通信設備，也為工業控制系統的電源穩定性驗證提供了高效解決方案。