射頻變壓器能夠實現阻抗、電壓、電流的變換，且具有隔直(流)、共模抑制及單端轉差分(或稱為非平衡轉平衡)功能，所以被廣泛應用于射頻電路諸如推挽放大器、雙平衡混頻器及A/D ICs中。對于這類阻抗變換器件，其單端阻抗往往不是50 Ohm，給性能測試制造了重重困難。
相對于傳統back-to-back這種背靠背測試方法的局限性，下面將為大家展示一種基于矢量網絡分析儀的測試方法。
使用這兩項功能可以很有效地測試射頻變壓器的性能指標。
射頻變壓器一般由兩個或多個彼此絕緣的銅導線繞至在磁芯上而成，通過電磁耦合實現功率由初級(Primary)到次級(Secondary)的傳輸。圖1給出了射頻變壓器的等效電路，假設初級線圈繞線匝數為N1，次級線圈繞線匝數為N2，則滿足如下關系：
N2 / N1 = n， V2 = n × V1， I1 = n × I2 (式1)
輸入、輸出阻抗變換比為：Zout / Zin = (N2 / N1)2 (式2)
圖1. 射頻變壓器等效電路
如何測試射頻變壓器的性能呢？
大多數射頻變壓器可以實現不平衡到平衡的轉換，對于這樣的變壓器，可以將其當作一個Balun，測試參數包括：插損、回損、CMMR、幅度和相位不平衡特性等。
對于單端阻抗為50 Ohm、差分阻抗為100 Ohm的變壓器，可以直接在矢網的虛擬差分測試模式下測試，因為默認情況下，失網在虛擬差分模式下的單端阻抗和差分阻抗是與待測射頻變壓器匹配的。但是對于單端阻抗不是50 Ohm的變壓器，如何有效測試其性能呢？
如果射頻變壓器的單端阻抗不是50 Ohm，需要考慮待測件與矢網之間的端口匹配。傳統的測試方法是，直接使用兩個相同的射頻變壓器back-to-back布置，從而實現阻抗的匹配，如下圖所示測得的插損取一半即為單個變壓器的插損。該方法能夠測試變壓器的插損和回損，但是無法有效測試CMMR和幅度、相位不平衡特性。
（傳統back-to-back法射頻變壓器測試）
或者使用如圖2所示的阻抗變換器，使用兩個電阻搭建Mini-Loss Matching PAD。如果平衡端差分阻抗為200 Ohm，則對應的單端阻抗為100 Ohm。R1和R2的取值要同時保證，從DUT輸出向矢網看去的輸入阻抗為100 Ohm，及從矢網向DUT看去的輸入阻抗為50 Ohm。圖3給出了相應的測試裝置示意圖，采用UOSM校準方式。Port1與Port2、Port4之間的直通校準，也需要連接一個阻抗變換網絡，以實現端口之間的匹配。
圖2. Mini-Loss Matching PAD
圖3. 采用阻抗變換器的測試裝置示意圖
校準完成后，測試了某一款射頻變壓器的插損、回損等參數，如圖4所示。低頻時，測試結果與規格指標比較一致，但是隨著頻率的提高，偏離規格指標越來越大。經實驗發現，阻抗變換器所使用的電阻的頻率特性較差，電阻值隨頻率的增加變化較大，這限制了該方法在高頻時的應用。
圖4. 使用阻抗變換器時的測試結果
目前大部分矢網都支持更改端口參考阻抗，在一定條件下，這允許測試非50 Ohm系統阻抗下的S參數。其大致原理：首先測試50 Ohm系統阻抗下的S參數，然后根據所設置的端口參考阻抗，對測試數據作相應的數學變換，從而得到其它系統阻抗對應的S參數。如此，就不需要外部的阻抗變換器，使得測試更加靈活。
對于射頻變壓器，輸出為差分形式，設計測試評估板時，PCB走線的阻抗及線間距均應按照一定的規則布置，以減少對測試結果的影響。但實際中，這一點往往很難滿足。為此，校準完成后，需要執行Offset功能，將校準參考面延伸至待測件pin處。這一點很重要，尤其對于差分端，因為評估板走線一般是按照50 Ohm進行阻抗控制的，而射頻變壓器差分輸出端的單端阻抗往往不是50 Ohm，如果不作Offset，則測試結果將偏差很大。
圖5. Offset示意圖
1射頻變壓器參數如下：
輸入單端阻抗：50 Ohm
阻抗變換比：1：4
頻率范圍：0.5MHz~600MHz
帶內插損 (Spec.)：≤ 3dB
測試步驟：
① 首先設定頻率范圍，并執行系統誤差校準，此時按照默認的50 Ohm端口參考阻抗即可；
② 然后執行端口延伸功能，尤其是對差分端口；如果待測件輸入側單端阻抗不是50 Ohm，建議對單端端口也作端口延伸；
③ 最后進入虛擬差分測試模式，并將差模、共模阻抗按照變壓器的實際阻抗值輸入。
圖6和圖7分別給出了待測射頻變壓器的插入損耗、回波損耗及幅度和相位不平衡特性測試結果，其中插入損耗在全頻段滿足規格指標，但是在高頻處，幅度和相位不平衡特性較差，這會影響對共模干擾信號的抑制能力。對于圖1所示的這種次級含有中心抽頭的射頻變壓器，一般建議將中心抽頭接地，可以改善幅度和相位不平衡特性。
圖6#變壓器插入損耗和回波損耗測試結果
圖7#變壓器幅度和相位不平衡特性測試結果
圖8#變壓器插入損耗和回波損耗測試結果