【摘要】 VNA已广泛应用于工业、科学研究和医疗卫生诊断。

矢量网络分析仪(VNAs)被确立为在从医学和材料到地质和通信的各个领域中测量和分析被测对象的特性的不可或缺的工具之一。传统VNA通常基于微波混频架构，不可避免地会影响精度、动态范围和带宽。它通过记录和分析入射和响应信号的幅值和相位来获得被测对象的特征。

 

VNA已广泛应用于工业、科学研究和医疗卫生诊断。例如，工程师利用VNA来测试工作在微波、太赫兹或光学区域的芯片、设备和系统。医务人员利用VNA来检测人类癌细胞、断层扫描或感知健康监测和护理，而科学家则表征材料、进行地质勘探和传感/成像。

 

随着超宽带、高精度器件和系统在各个领域的快速发展，迫切需要高带宽、大动态范围的可变增益放大器。例如，通过测试石墨烯和液晶聚合物等材料的特性，研究已经进入了W波段(75-110 GHz)。

 

为了推动5G的部署和6G通信系统的发展，放大器或滤波器等主要组件必须转移到50 GHz甚至更高的频段。此外，自动驾驶汽车的核心技术之一是汽车雷达系统，该系统要求在77 GHz频带上工作，以实现高精度定位。

 

同时，一些应用还要求在更宽的可测微波波段上有相当大的动态范围。例如，断层摄影和传感系统需要动态范围超过70 dB的VNA，因为强反射发生在组织介质边界，并且有损耗组织的衰减留下弱响应信号[1]。

 

[1] M. Ding, Z. Jin, J. Chen and G. Wu, "Wideband Vector Network Analyzer Based on Direct Microwave Photonic Digitization," in Journal of Lightwave Technology, vol. 40, no. 14, pp. 4581-4588, 15 July15, 2022.

 

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