如何理解矢量测量中“平衡”与“不平衡

平衡的概念
在射频测试中，矢量信号分析类的仪器应用广泛，例如，矢量信号分析仪中的i/q信号和矢量网络分析仪中的s参数。
在矢量测试中，经常需要测量信号的不平衡性，会遇到相关的几个名词：balance（平衡），unbalance（不平衡/非平衡）和imbalance（不平衡性）。
balance和unbalance，是物理结构的平衡与不平衡，是传输线和端口的结构方式，balance端口是双端1正1负相位相差180°，也称作差分；unbalance端口是单端，信号和地。
所谓巴伦（balance-unbalance，balun）是英文“平衡－不平衡变换器”缩写的音译。
imbalance是电特性，是信号及其传输过程的矢量不平衡性，包含幅度和相位的不平衡性。
不平衡性的评估方法
在平衡（差分）器件的矢量网络分析s参数测量过程中，imbalance评估通常包含以下内容：
· 正负端的幅度模值一致性；
· 正负端的相位相对180°的偏离程度。
在矢量i/q信号测量过程中，imbalance评估通常包含以下内容：
· i/q的幅度模值（增益）一致性；
· i/q的相位相对90°的偏离程度（正交一致性）。
不平衡性的算法
在平衡（差分）器件的矢量网络分析s参数测量过程中，imbalance算法：
imb_ji = -s21/s31;
imb_ij = -s12/s13
imb_ji = -（s21-s23）/（s41-s43）
在矢量i/q信号测量过程中，imbalance评估算法：
增益不平衡性：
相位（正交）不平衡性：