一、产品基础定位与历史沿革
N4691A 属于
N469xA 第一代微波电子校准模块,原厂标识为 Agilent(安捷伦雪花 logo),现已正式停产,属于矢量网络分析仪全自动电子校准标准件,替代传统 SOLT 机械校准套件;同外形过渡款为 N4691B(更换 Keysight 标),现行升级替代型号为 N4691D(黑色窄机身,新增直流 0DC 选件)
Keysight。
产品核心用途:配套 26.5GHz 及以下 PNA/ENA 系列矢量网络分析仪,完成
全双端口 12 项误差模型自动校准,适用于射频无源器件、天线、高速数字信号完整性 TDR 测试场景。
二、外观、机械结构与硬件布局
1. 壳体与尺寸
整机为乳白色长方体金属屏蔽壳体,一体式精密射频腔,外部尺寸约 73mm×26mm×26mm,整机净重约 80g,体积小巧可直接放置在网分测试台,自带防静电标识与安全警示印刷面板。
2. 面板分区(从上至下)
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状态指示灯区:左侧 WAIT 等待灯、右侧 READY 就绪灯;上电初始化时 WAIT 常亮,校准数据读取完成后 READY 点亮,代表可执行校准。
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品牌型号区:印刷 Agilent 雪花标识、型号 N4691-60001、频率范围、“Electronic Calibration Module” 字样。
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安全警示 1:连接器保养提示,明确接头洁净度直接决定校准精度。
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射频端口:左右对称 PORT A、PORT B 双 3.5mm 精密射频接头,提供三种出厂接头选配:
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F0F:双母头(3.5mm female)
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M0M:双公头(3.5mm male)
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M0F:一公一母混配
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安全警示 2:电气极限参数标注:最大耐受 ±10V 直流、+10dBm 射频功率,全程禁止静电放电。
3. 尾部控制接口
机身后端引出标准 USB A-B 数据线接口,USB2.0 全速通信,无需外接电源,由矢量网络分析仪 USB 口直接供电、通信、读取内置校准数据;标配原厂 1.8 米 USB 信号线、3.5mm 扭力扳手、收纳保护盒。
4. 内部硬件架构
腔体内部集成固态 PIN 射频开关阵列、高精度薄膜电阻标准(开路 / 短路 / 匹配负载 / 直通多态阻抗基准)、独立非易失存储芯片,出厂时写入唯一、NIST 可溯源的全频段 S 参数校准数据,数据永久存储于模块内,不受断电影响。无机械滑动触点,不存在传统机械校准件磨损、间隙偏移问题。
三、完整电气技术规格
1. 频率覆盖(两个硬件版本)
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标准版 N4691A(N4691-60001):10 MHz ~ 26.5 GHz
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宽低频版 N4691A(N4691-60004):300 kHz ~ 26.5 GHz
注:N4691A 全系无直流 DC 通路,无法覆盖 0Hz;该短板在换代 N4691D 通过 0DC 选件补齐
2. 系统阻抗与功率限值
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标称系统阻抗:50Ω(匹配所有 3.5mm 微波测试系统)
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最大输入射频功率:+10 dBm(连续波);功率超过 - 5dBm 会小幅劣化校准指标
3. 校准执行性能
单次完整双端口全校准总耗时<5 秒;仅需一次插拔连接网分 Port1、Port2,软件自动切换全部阻抗标准,无需人工反复拆装开路 / 短路 / 负载 / 直通件。
4. 环境工作参数
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工作温度:-10℃ ~ +55℃
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存储温度:-40℃ ~ +70℃
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湿度:5%~95% 无凝露,室内实验室使用,避免潮湿、粉尘、强电磁干扰环境
四、核心工作原理
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内置溯源标准:出厂前在是德计量实验室采用 NIST 国家计量基准完成标定,每台 N4691A 拥有独立、唯一的 S 参数数据集,存储在机身内置存储芯片;
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USB 自动交互:校准件 USB 接入矢量网络分析仪后,仪器固件自动识别硬件型号,读取内部全部频段校准标准数据;
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固态电子切换:网分下发指令控制内部 PIN 固态开关,依次切换开路、短路、50Ω 匹配负载、直通四种基准阻抗状态,软件自动采集全部误差数据;
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12 项误差修正计算:基于采集的电子标准数据,一次性求解双端口 VNA 全部 12 项系统误差,生成误差修正模型,后续测试自动抵消线缆、测试端口、适配器引入的反射、传输误差。
五、核心功能与产品优势(详细拆解)
1. 极简操作,彻底消除人为操作误差
传统机械 SOLT 校准需至少 6 次插拔接头,多次旋紧扭力,人工操作力度、清洁度、连接角度均会引入随机误差;N4691A 仅一次连接,全程软件自动化执行,无需人工更换标准件,产线批量测试、新人操作均能保持高度一致校准结果。
2. 大幅降低精密连接器损耗、延长使用寿命
校准连接次数仅为机械套件 1/2,3.5mm 精密射频接头加工成本高、极易磨损;减少反复拆装可显著降低网分测试口、校准件自身接头的损耗与划伤,长期使用大幅减少维修、更换成本。
3. 固态无磨损结构,长期稳定性优异
摒弃机械滑动标准,采用无触点 PIN 固态开关,百万次切换无机械间隙漂移,多年使用指标漂移极小;机械校准套件长期使用会出现标准间隙偏移、弹簧疲劳,需要频繁返厂计量,ECal 维护周期更长。
4. 精度对标高端机械校准套件,计量可溯源
全套校准数据具备 NIST 计量溯源证书,校准精度满足军工、通信、计量实验室高精度测试需求,可替代 85052D 等高端 3.5mm 机械校准套件,测量结果具备同等可信度,可用于产品认证、计量比对。
5. 支持非插入式器件校准、TDR 时域测量
支持滤波器、功分器、耦合器、PCB 高速走线等非插入式器件快速校准;低频 300kHz 版本适配高速数字信号完整性 TDR / 时域反射测试,完成宽带频域 - 时域联合校准。
6. 仪器自动识别,兼容全系是德网分
无需额外驱动,E5063A、E5071C、E8363B、N5222A、N5234A 等全系列 PNA/ENA 矢量网络分析仪固件原生支持,接入 USB 即可识别型号、频段、接头配置,面板一键启动 ECal 校准流程。