總諧波失真（THD）是衡量電子設(shè)備非線性失真的關(guān)鍵指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于音頻、射頻及功率放大器等領(lǐng)域的性能評估。THD定義為諧波分量均方根值與基波分量之比，通常以百分比表示。本文簡要介紹在MS464xB VectorStar系列矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）上實(shí)現(xiàn)THD測量的兩種高效方法。

一、多通道測量法：高靈活性與高精度
多通道法適用于需獨(dú)立優(yōu)化各諧波測量條件的場景。每個通道專用于測量一個諧波成分（如基波、二次、三次諧波），通過“多源控制”功能將接收機(jī)頻率設(shè)定為信號源頻率的整數(shù)倍。例如，通道1測基波（1f），通道2測二次諧波（2f），通道3測三次諧波（3f）。所有通道共用同一接收機(jī)校準(zhǔn)，確保幅值精度。THD計(jì)算置于獨(dú)立通道，利用方程編輯器對各通道數(shù)據(jù)進(jìn)行平方和、開方及歸一化處理，得到最終結(jié)果。該方法優(yōu)勢在于可為不同諧波設(shè)置不同中頻帶寬或功率，提升信噪比與測量精度，適合復(fù)雜研發(fā)測試。
二、單通道測量法：高效簡潔，節(jié)省資源
單通道法將基波與所有諧波集成于一次掃描中。通過構(gòu)建包含全部諧波頻率的寬頻掃描（如1GHz–60GHz），并劃分為多個子頻段，分別對應(yīng)基波、二次、三次諧波等。利用多源方程將顯示頻率映射至實(shí)際信號源與接收機(jī)頻率，再通過SUBSET函數(shù)提取各諧波段數(shù)據(jù)，結(jié)合ABS、POW、SQRT等函數(shù)完成THD計(jì)算。該方法僅用一個通道，配置快捷，特別適合快速產(chǎn)線測試或資源受限環(huán)境。

三、校準(zhǔn)與測量精度保障
無論采用哪種方法，接收機(jī)校準(zhǔn)至關(guān)重要。需在包含所有諧波頻率的范圍內(nèi)進(jìn)行功率校準(zhǔn)與接收機(jī)校準(zhǔn)，推薦使用功率計(jì)進(jìn)行用戶校準(zhǔn)，以將不確定度降至0.1dB以下。校準(zhǔn)后，VNA可準(zhǔn)確獲取各次諧波的絕對功率值，確保THD計(jì)算結(jié)果可靠。
綜上，利用VNA的多源控制與方程編輯功能，THD測量可實(shí)現(xiàn)高自動化與高精度。多通道法適合高要求研發(fā)，單通道法適用于高效生產(chǎn)測試。合理選擇方法并配合精確校準(zhǔn)，可為非線性失真分析提供有力支撐。


審核編輯 黃宇