在过去的 １０ 年里，电磁频谱中的毫米波及亚毫米波部分的工业和科学应用正 在增加。 一些应用案例包括雷达与遥感、气象研究、无线通信、安全扫描仪乃至医 疗诊断系统。 这是由于该高频电磁波具有更高的数据传输速率、小型化的电路以 及更高的空间分辨率。 在这些频段进行可靠、高质量及更安全的产品开发高度依 赖于精确可靠的网络特性分析的可获得性。 因此，除了进行测量，相应的不确定度 评估也是非常重要的。 矢量网络分析仪（ＶＮＡ）广泛用于准确精密的网络分析。 ＶＮＡ 是表征通信系 统中有源和无源网络的复杂而通用的仪器设备。 通常采用散射参数（Ｓ 参数）来定 义网络特性。 Ｓ 参数是波参量的比值，可以提供待测件（ＤＵＴ）的反射和传输特性 信息。 ＶＮＡ 测量中伴随着不同的误差源，主要分为系统误差、随机误差及漂移误 差。 在 ＶＮＡ 的校准过程中，对系统误差进行了表征，然后可通过数学方法移除大 多数系统误差。 有可能最小化其他误差源，但是，它们会影响 Ｓ 参数测量并成为伴 随测量的多种不确定度源。 因此，不确定度分析是用 ＶＮＡ 进行测量时不可或缺的 部分。本书旨在描述 ＶＮＡ 的测量及其不确定度评估，尤其针对波导测量环境，从而 为准确可靠地表征通信网络建立可追溯至国际单位制（ＳＩ）的测量可追溯性。 所 关心的频率范围从数兆赫兹到太赫兹频段。 讨论了一种全解析的不确定度评估方 法。 所考虑的不确定度来源包括校准件的定义、ＶＮＡ 噪声、可重复性及漂移。 还 描述了不同不确定度源之间的相互作用以及它们的线性传播，以此来计算伴随测 量的最终不确定度。 校准件的尺寸测量也是讨论的部分内容。 在第 １ 章中，对 ＶＮＡ 测量及其不确定度评估进行了概述，还介绍了不同的测Ⅶ 量误差、校准件及校准方法，也简要描述了不确定度分量的分类及 Ｓ 参数不确定度 的表示方法。 第 ２ 章主要介绍毫米波频段的 Ｓ 参数测量及不确定度评估，讨论了不确定度 传播的解析方法，还给出了不确定度传播的流程图（ Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ），该图提供了伴随 ＶＮＡ 测量的不同不确定度源间相互作用的信息。 为了详细阐述该问题，给出了毫 米波 频 段 （ ５０ ～ １１０ＧＨｚ ） 的 Ｓ 参 数 测 量 及 不 确 定 度 评 估。 基 于 波 导 垫 片 （Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｓｈｉｍ）校准件尺寸表征的电磁计算也是讨论的部分内容。 还进行了不 同 Ｓ 参数数据之间的兼容性（Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）评估。 在第 ３ 章中，对比分析了不同的毫米波频段（７５ ～ １１０ＧＨｚ） Ｓ 参数校准技术。 对所有校准件进行了几何尺寸的测量，并采用不同的校准技术来将 Ｓ 参数测量结 果追溯至 ＳＩ。 进行该对比的目的是从 Ｓ 参数测量及其不确定度的角度分析两种不 同的 ＶＮＡ 校准技术的有效性。 在第 ４ 章中，阐述了基于 ＷＲ－０５（１４０ ～ ２２０ＧＨｚ） 的波导 ＶＮＡ 的连接可重复 性研究。 该连接可重复性研究对于分析重复性测量所得结果的可变性及法兰的对 准机制是重要的。 特别地，从计量角度来看，因为在这些频段波导孔径的尺寸非常 小，所以进行该研究也是非常重要的。 最后，在第 ５ 章中，描述了检查 ＶＮＡ 性能特别是线性度的合适的验证件，包括 它们应用于同轴和波导系统的可行性。 所描述的波导验证件包括：ＷＲ－０５（１４０ ～ ２２０ＧＨｚ）及 ＷＲ－０３（２２０ ～ ３２５ＧＨｚ）交叉波导、定制的 ＷＲ－０３（２２０ ～ ３２５ＧＨｚ）圆形 孔垫片（Ｃｉｒｃｕｌａｒ ｉｒｉｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）。 而且，也描述了基于空气线的一种新型的 Ｎ 型同轴 验证件（ＤＣ－１８ＧＨｚ）的分析、设计及制造。