平衡的概念

在射頻測試中，矢量信號分析類的儀器應用廣泛，例如，矢量信號分析儀中的I/Q信號和矢量網絡分析儀中的S參數。

在矢量測試中，經常需要測量信號的不平衡性，會遇到相關的幾個名詞：Balance（平衡），Unbalance（不平衡/非平衡）和Imbalance（不平衡性）。

Balance和Unbalance，是物理結構的平衡與不平衡，是傳輸線和端口的結構方式，Balance端口是雙端1正1負相位相差180°，也稱作差分；Unbalance端口是單端，信號和地。

所謂巴倫（Balance-unbalance，BALUN）是英文“平衡－不平衡變換器”縮寫的音譯。

Imbalance是電特性，是信號及其傳輸過程的矢量不平衡性，包含幅度和相位的不平衡性。

不平衡性的評估方法

在平衡（差分）器件的矢量網絡分析S參數測量過程中，Imbalance評估通常包含以下內容：

· 正負端的幅度模值一致性；
· 正負端的相位相對180°的偏離程度。

在矢量I/Q信號測量過程中，Imbalance評估通常包含以下內容：

· I/Q的幅度模值（增益）一致性；
· I/Q的相位相對90°的偏離程度(正交一致性)。

不平衡性的算法

在平衡（差分）器件的矢量網絡分析S參數測量過程中，Imbalance算法：

IMB_ji = -S21/S31;
IMB_ij = -S12/S13

IMB_ji = -(S21-S23)/(S41-S43)

在矢量I/Q信號測量過程中，Imbalance評估算法：

增益不平衡性：

相位（正交）不平衡性：

I/Q不平衡性：