Keysight E4990A 阻抗分析儀是測量電子元器件及材料高頻特性的精密儀器。利用其寬頻帶（120MHz 至 120MHz 或更高）和高精度的特點，可以準確測量同軸電纜或雙絞線等傳輸線的特性阻抗（通常為 50Ω 或 75Ω）。以下是使用 E4990A 測量電纜特性阻抗的標準操作流程。

一、 測試準備與硬件連接

選擇合適的測試夾具與附件 E4990A 本身提供 BNC 或 N 型測試端口。對于電纜測量，通常需要使用適配器（如 16047E 系統）或直接使用測試夾具。

若測量引線式電纜，可使用 16047E 測試夾具配合鱷魚夾。

 若測量標準同軸電纜，需準備轉接頭（如 N 型轉鱷魚夾）。

連接儀器與被測電纜

1. 連接測試線：將測試夾具（如 16047E）連接到 E4990A 的 Hc、Hp、Lc、Lp 端口。

2. 連接被測電纜：將待測電纜的一端連接到測試夾具的夾片上（確保中心導體與屏蔽層分別對應），另一端保持開路（Open）狀態。這是測量特性阻抗的關鍵條件，因為特性阻抗是傳輸線在無反射（終端開路或匹配）時的固有屬性。

二、 儀器設置與校準（關鍵步驟）

為了消除測試夾具和連接線帶來的寄生參數（如雜散電容、引線電感），必須進行校準和補償。

選擇測試夾具模式

1. 按下儀器面板上的 "Display" 或進入系統菜單。

2. 選擇 "Fixture Setup" （夾具設置）。

3. 根據實際使用的硬件選擇夾具類型，例如選擇 "16047E" 。如果使用了延長線（如 16048G），需在此處進行相應的適配器設置。

執行開路/短路/負載（OSL）補償 這是保證測量精度的核心環節：

1. 開路補償（Open）：移除所有被測器件，確保夾具兩端懸空（不連接任何東西）。在菜單中選擇 "Cal" -> "Open" ，按下執行。待屏幕顯示 "Open: Done" 或狀態燈變綠。

2. 短路補償（Short）：使用短路片（或用導線將夾具的內外導體短接）。在菜單中選擇 "Cal" -> "Short" ，按下執行。待屏幕顯示 "Short: Done"。

3. 負載補償（Load，可選但推薦）：連接一個已知精度的標準電阻（如 100Ω 或 50Ω 標準負載）。在菜單中選擇 "Cal" -> "Load" ，執行以進一步提升高頻測量的準確性。

三、 參數設置與掃描

完成校準后，需要設置測量條件以觀察電纜的阻抗特性。

設置掃描參數

1. 掃描類型：按下 "Sweep Setup" 。選擇 "Linear" （線性掃描）或 "Logarithmic" （對數掃描），通常觀察頻率響應選擇對數掃描。

2. 頻率范圍：根據電纜的應用場景設置起始（Start）和終止（Stop）頻率。例如，設置為 1MHz 至 30MHz，以觀察該頻段內的阻抗變化。

3. 測量參數：按下 "Measure" ，選擇主參數為 "Z" （阻抗），副參數可選為 "Phase" （相位）或 "Cp" （并聯電容）。

設置顯示格式

1. 按下 "Display" -> "Format" 。

2. 選擇 "Smith Chart" （史密斯圓圖）或 "Graph" （直角坐標圖）。

史密斯圓圖：非常適合觀察傳輸線特性，如果電纜特性阻抗為 50Ω，理想情況下曲線會落在圓心附近。

直角坐標圖：直接觀察 Z（阻抗值）隨頻率的變化曲線。

四、 開始測量與數據分析

啟動測量 按下 "Start" 按鈕，E4990A 將開始掃描設定的頻率范圍。屏幕上會實時顯示阻抗曲線。

讀取特性阻抗

1. 觀察曲線：在設定的頻率范圍內，觀察 Z（阻抗模值） 的讀數。

2. 使用標記（Marker）功能：按下 "Marker" 按鈕，添加多個標記點。

將標記點放置在感興趣的頻率點上（例如 10MHz）。

讀取該頻率點下的 Z 值。如果電纜質量良好，該值應接近其標稱特性阻抗（如 50Ω ± 容差）。

3. 觀察一致性：優質電纜在寬頻帶內的阻抗波動應較小。如果曲線波動劇烈，說明電纜存在不均勻或制造缺陷。

五、 注意事項

 終端狀態：測量特性阻抗時，被測電纜的遠端（非連接儀器端）必須保持開路（Open），不能短路或接負載，否則測量的是反射阻抗而非特性阻抗。

 環境干擾：高頻測量時，雜散電容影響顯著。操作時手不要觸碰電纜連接頭，盡量使用絕緣工具固定電纜。

相位補償：如果使用了非標準長度的延長電纜，可能需要進行額外的相位補償（Phase Compensation），利用標準電阻進行校準以消除電長度帶來的誤差。

結果驗證：短路補償后，可以觀察短路狀態下的電阻值（Rs）。如果 Rs 在幾 10 微歐量級，說明補償效果良好；如果達到毫歐級，則需要重新檢查連接并重新校準。

通過以上步驟，您可以利用 E4990A 精確獲取電纜在不同頻率下的阻抗特性，從而評估其傳輸性能是否符合設計要求。