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网络分析仪工作原理及使用要点

网络分析仪工作原理及使用要点
网络分析仪工作原理及使用要点

网络分析仪工作原理及使用要点

本文简要介绍41所生产的AV362O矢量网络分析的测量基本工作原理以及正确使用矢量网络分析测量电缆传输及反射性能的注意事项。

1.DUT对射频信号的响应

矢量网络分析仪信号源产生一测试信号,当测试信号通过待测件时,一部分信号被反射,另一部分则被传输。图1说明了测试信号通过被测器件(DUT)后的响应。

图1DUT 对信号的响应

2.整机原理:

矢量网络分析仪用于测量器件和网络的反射特性和传输特性,主要包括合成信号源、S 参数测试装置、幅相接收机和显示部分。合成信号源产生30k~6GHz的信号,此信号与幅相接收机中心频率实现同步扫描;S参数测试装置用于分离被测件的入射信号R、反射信号A 和传输信号B;幅相接收机将射频信号转换成频率固定的中频信号,为了真实测量出被测网络的幅度特性、相位特性,要求在频率变换过程中,被测信号幅度信息和相位信息都不能丢失,因此必须采用系统锁相技术;显示部分将测量结果以各种形式显示出来。其原理框图如图2所示:

图2矢量网络分析仪整机原理框图

矢量网络分析内置合成信号源产生30k~6GHz的信号,经过S参数测试装置分成两路,一路作为参考信号R,另一路作为激励信号,激励信号经过被测件后产生反射信号A和传输信号B,由S参数测试装置进行分离,R、A、B三路射频信号在幅相接收机中进行下变频,产生4kHz的中频信号,由于采用系统锁相技术,合成扫频信号源和幅相接收机同在一个锁相环路中,共用同一时基,因此被测网络的幅度信息和相位信息包含在4kHz的中频信号中,此中频信号经过A/D模拟数字变换器转换为数字信号,嵌入式计算机和数字信号处理器

(DSP)从数字信号中提取被测网络的幅度信息和相位信息,通过比值运算求出被测网络的S参数,最后把测试结果以图形或数据的形式显示在液晶屏幕上。

◆合成信号源:由3~6GHz YIG振荡器、3.8GHz介质振荡器、源模块组件、时钟参考和小数环组成。

◆测试装置:由定向耦合器和开关构成,用于分离反射信号和入射信号。

◆接收机:由取样/混频器、中频处理和数字信号处理等部分组成,用于信号的下变频及中频数字信号处理。

◆显示:由图形处理器、高亮度LCD 显示器、逆变器组成,用于字符和图形的高亮度、高速显示。

3.优化测量结果

3.1 校准连接器件的精心选择

要获得正确的测量结果,校准件(负载、开路、短路)、适配器(双阳、双阴、阴阳)、连接器及测量连接电缆等都必须保持其优良的性能,即上述校准连接器件的反射要比被测样品的反射小的多(即回波损耗大10dB,至少也得大6dB)。举例来说:如果被测样品的回波损耗要求大于20dB,则校准连接器件的回波损耗则要大于30dB,至少也要大于26dB,即反射至少小一倍。

3.2如何精确测量较大电缆的衰减(损耗)

具有较大长度(电延迟)的电缆,它们在测量时需注意一些特别的问题。长电缆的测量要选择正确的扫描时间,否则会使测量结果产生误差。在较快的扫描速度下,矢量网络分析的幅度响应会下降或看起来失真,表现为电缆比它实际的损耗大得多,只有在较慢的、合适的扫描速度下,测量结果才会正确。本节描述了导致这种情况的原因及如何精确测量较长电缆的衰减。

当用矢量网络分析测量长电缆时,由于矢量网络分析扫描时频率随时间改变,因此,电缆的延迟在矢量网络分析的输入和输出信号之间将导致频率的漂移。频率漂移ΔF等于扫描速度和时间延迟的乘积:

ΔF=dF/dt×ΔT

在矢量网络分析接收机里,测试和输入信号参考因为ΔF而在频率上不同。因为测试信号频率与接收机频率有不同,矢量网络分析将在测量幅度和相位时出现误差。矢量网络分析扫描速度越快,ΔF越大,测试通道产生的误差也越大。要减小这些误差,必须减小频率漂移ΔF。ΔF可通过下列方法减小:

●降低扫描速度

通过加大矢量网络分析扫描时间,能降低扫描速度;对于相同的频段,通过增加扫描点数,同样可以降低扫描速度。

●减小时间延迟(ΔT)

由于ΔT是被测电缆自身特性,所以它不能像字面意义上那样被减小。可是,能被减小的是R通道和B通道之间时间延迟之差。这些时间可以通过加一条长电缆给R通道来补偿,此电缆与待测电缆有着差不多相同的延迟。电缆的这个长度能被插入R通道输入和输出连接器之间,连接器位于矢量网络分析的前面板上。这条电缆延迟必须小于5 微秒。

除了减少频率漂移提高测量精度外,减小系统的中频带宽(IF BW)可以减小系统躁声,从而达到提高测量精度和动态范围的目的。

3.3如何精确测量较大电缆的回波损耗(驻波)

当测量大长度(如大于100米)电缆的回波损耗时,由于沿电缆长度方向上的反射随机地叠加(矢量叠加),回波损耗曲线表现为有很多尖锐的反射峰,反射峰的宽度很窄,如果测量取样点数不够多,反射峰被遗漏的概率很大,造成结果偏好的假象。增加测量点数可将回波损耗的峰值真正捕捉到,从而达到提高测量长电缆回波损耗(驻波)精度的目的。

设测量某一电缆的频率范围为5MH z~3000MHz,回波损耗峰值宽度约为2MHz,当用201测量点数时,频率间隔ΔF≈15MHz,很容易将最大回波损耗的峰遗漏掉,而当用1601测量点数时,频率间隔ΔF≈1.87MHz,回波损耗最小峰值就被捕捉到了。

3.4 测量中应注意的事项

a) 电缆连接器、阻抗转换器、驻波电桥和匹配负载等器件应严格区分75Ω和50Ω两种特性阻抗、因其外径及连接螺纹相同,容易混淆。应避免将75Ω阳头与50Ω阴头连接,这样会造成电路不连续无法测试;更应避免将50Ω阳头与75Ω阴头连接,因为这将彻底损坏75Ω阴头的插孔。

b) 阻抗转换器、匹配负载、驻波电桥及测量探头均应小心轻放,妥善保管,防止从高处跌落而影响其性能及最终测量结果。

c) 各器件连接时,应注意连接转动时的方法,只允许转动活动螺母保证插针与插孔作直线移动。否则插针和插孔会发生螺旋运动而加快磨损,以及很可能使内部插针插空松动而无法正常使用。

d) 电缆连接头装好后,应仔细检查插针是否位于正中,必要时应设法校正,使其对中,避免损坏待连接的连接器插孔。

4.时域测量简介

矢量网络分析能测量被测件的时域响应,被测件的时域反射或传输响应,显示是接近实时的。时域分析对于测量电缆结构(阻抗)的均匀性非常有用。

矢量网络分析先测量频率响应,然后通过内部计算机利用傅立叶反变换把频域信息转换成时域信息,X 轴为时间轴。矢量网络分析仪利用傅立叶变换技术对测量数据进行数学处理,可将频域数据和时域数据进行相互转换。

4.1矢量网络分析有三种“频率——时间”转换模式:

★时域带通模式(BAND PASS)

★时域低通阶跃模式(LOW PASS,step response)

★时域低通脉冲模式(LOW PASS, pules response)

4.1.1时域带通模式

激励一个输入脉冲的时域响应来测量带限设备,虽然这种时域响应模式用起来很简单,但比低通模式的分辨率低。当在低频段使用门限时还可能会导致幅度测量误差。对于被测件不是带限的,建议使用低通模式测量。

这种模式之所以称为带通是因为该模式应用于频带受限的设备。传统的TDR要求待测件能够适应低端直到直流的频率,而用带通模式在测量频率范围上就没有限制。带通模式描述了待测件的脉冲响应。

在带通反射测量中,水平轴代表一个脉冲从一个测试端口发射到中断点并返回的时间。垂直轴的显示值取决于所选的格式。常用的格式如下表1所列。默认的格式是对数格式,它用dB单位显示回波损耗值。线性格式是一种反射系数ρ的响应格式。这可看作是中断点在测量全频段上的反射系数的平均值。实数格式只用在低通模式下。

表1

4.1.2 时域低通模式

▲时域低通阶跃模式

在时域上施加一个阶跃激励信号。作为一种传统时域反射测量,可以测定空间不连续距离及间断点类型(电阻性、电容性、电感性)。

▲时域低通脉冲模式

在时域上施加一个脉冲激励信号(如带通模式)。在频宽一定时,低通模式比带通模式能更好的进行时域处理,另外,使用低通模式还可测定间断点类型。

时域低通阶跃模式和时域低通脉冲模式两种时域低通模式被用来模拟传统时域反射计测量,提供的信息可断定当前的中断的类型(电阻,电容,电感)。低通模式提供了在频域上一定带宽下的最好的分辨率,它还可用来给出待测件的阶跃或脉冲响应。

低通模式的通用性比带通模式差,因为它在测量频率范围上有一些严格限制。低通模式要求频域数据在从直流到截止频率内是协调的,即:截止频率=n×起始频率,其中n是测量点数。

例如,起始频率为30kHz,测量点数为101个,则截止频率为3.03MHz。既然矢量网络分析频率范围从30 kHz开始,则直流频率响应就可从较低的频率数值上外推。

低通测量水平轴是双向传输时间的间断点(与带通模式一样)。光标显示双向时间和沿着轨迹的电长度。测定实际的物理长度,输入适当的速度因子。

垂直轴的显示依赖于所选的格式。低通模式下,频域的数据按相关的频率提取,并外推至直流。因为在傅立叶反变换中结果只有实数部分(虚部为零),该应用下的最有用的低通阶跃格式是实数格式,该模式类似于传统的TDR响应,即它显示了实数格式的反射信号(电压),水平轴为时间(长度)。

实数格式也能在用在低通脉冲模式中,但如果要观察在最好的动态范围下观察大的和小的中断,请使用对数格式。

低通模式可模拟被测件的TDR响应,而这个响应包含断定中断类型的有用信息。下图3举例说明了已知中断类型的低通响应。所模拟的每个电路部分都表示了相应的低通时域模式下S11的响应波形。理论上,低通脉冲是由阶跃激励的导数。

图3 低通时域模式下S11的响应波形

4.2时域测量的长度(电长度)范围

在时域,范围定义为在没有突发副响应的测量中时间的长度。因为频域数据是在离散的频率点而不是频率带宽的连续点取得的,所以一个时域响应重复一个规则的时间间隔。

范围=1/ΔF=(测量点数-1)/频宽(Hz)

ΔF是两个相近频域数据点的间隔。

【例】:测量点数=201点、频宽=1MHz到2.00lGHz、频率间隔(ΔF)=10MHz,则:范围=1/ΔF或(测量点数-1)/频宽

=1/(10×106)或(201-1)/(2×109)

=100×10-9秒

电长度=范围×光速(3×108)

=100×10-9×3×108

=30(米)

在本例中,范围是10OnS ,或30米电长度。即传输测量中的被测件的电长度必须小于或等于30 米(反射测量为15米)。

为增加时域测量范围,必须增加测量点数,但是增加测量点数会降低扫描速度。减小频宽也可增加范围,但会降低分辨率。

参考资料:中国电子科技集团公司第四十一所AV3620型网络分析仪说明书

ZVB网络分析仪的使用操作手册

文件编号: 文件版本: A ZVB矢量网络分析仪操作指导书 V 1.0 拟制 _____________ 日期_______________ 审核 _____________ 日期_______________ 会审 _____________ 日期_______________ 批准 _____________ 日期______________ 生效日期:2006.10

操作规范: 使用者要爱护仪器,确保文明使用。 1、开机前确保稳压电源及仪器地线的正确连接。 2、使用中要求必须佩戴防静电手镯。 3、使用中不得接触仪器接头内芯(含连接电缆) 4、使用时不允许工作台有较大振动。 5、使用中不能随意切断电源,造成不正常关机。不能频繁开关机。 6、使用射频电缆时不要用力大,确保电缆保持较大的弧度。用毕电缆接头上加接头盖。 7、旋接接头时,要旋接头的螺套,尽量确保内芯不旋转。 8、尽量协调、少用校准件。校准件用毕必须加盖放回器件盒。 9、转接件用毕应加盖后放回盒中。 10、停用时必须关机,关闭稳压电源。方可打扫卫生。 11、无源器件调试必须佩戴干净的手套。 ______________________________________________________________________________

概述:1、本说明书主要为无源器件调试而做,涵盖了无源器件调试所需的矢量网络分析仪基本能,关于矢量网络分析仪的其它更进一步的使用,请参照仪器所附的使用说明书。 2、本说明书仅以ZVB4矢量网络分析仪为例,对其它型号矢量网络分析仪,操作步骤基本相 同,只是按键和菜单稍有差别。 3、仪器使用的一般要求仪器操作使用规范。 4、方框内带单引号的键为软菜单(soft menu), 5、本仪器几乎所有操作都可以通过鼠标进行。

网络分析仪工作原理及使用要点

网络分析仪工作原理及使用要点 本文简要介绍41所生产的AV362O矢量网络分析的测量基本工作原理以及正确使用矢量网络分析测量电缆传输及反射性能的注意事项。 1.DUT对射频信号的响应 矢量网络分析仪信号源产生一测试信号,当测试信号通过待测件时,一部分信号被反射,另一部分则被传输。图1说明了测试信号通过被测器件(DUT)后的响应。 图1DUT 对信号的响应 2.整机原理: 矢量网络分析仪用于测量器件和网络的反射特性和传输特性,主要包括合成信号源、S 参数测试装置、幅相接收机和显示部分。合成信号源产生30k~6GHz的信号,此信号与幅相接收机中心频率实现同步扫描;S参数测试装置用于分离被测件的入射信号R、反射信号A 和传输信号B;幅相接收机将射频信号转换成频率固定的中频信号,为了真实测量出被测网络的幅度特性、相位特性,要求在频率变换过程中,被测信号幅度信息和相位信息都不能丢失,因此必须采用系统锁相技术;显示部分将测量结果以各种形式显示出来。其原理框图如图2所示: 图2矢量网络分析仪整机原理框图 矢量网络分析内置合成信号源产生30k~6GHz的信号,经过S参数测试装置分成两路,一路作为参考信号R,另一路作为激励信号,激励信号经过被测件后产生反射信号A和传输信号B,由S参数测试装置进行分离,R、A、B三路射频信号在幅相接收机中进行下变频,产生4kHz的中频信号,由于采用系统锁相技术,合成扫频信号源和幅相接收机同在一个锁相环路中,共用同一时基,因此被测网络的幅度信息和相位信息包含在4kHz的中频信号中,此中频信号经过A/D模拟数字变换器转换为数字信号,嵌入式计算机和数字信号处理器

网络分析仪使用方法总结

如何使用网络分析仪 德力网络分析仪NA7682A NA7682A矢量网络分析仪吸取了前几代和国内外各款网络分析仪使用的经验,结合了最新国际仪器发展的技术和态势,是Deviser德力仪器最新推出的第四代矢量网络分析仪,作为国内主流的网络分析仪,下面介绍网络分析仪的使用技巧如下。 频率范围从100kHz到8.5GHz频段,为无线通信、广播电视、汽车电子、半导体和医疗器件等行业射频器件、组件的研发和生产的使用提供了高效、灵活的测试手段,进入了民品、工业、科研教育和军工等领域。其主要的特点是和主流网络分析仪是德的E507X系列指标和指令上做到兼容,在客户使用的性价比上非常优秀的选择。 在射频器件、基站天线、手机天线、GPS天线等、通信系统模块分析等领域成功的测试经验使越来越多的客户开始使用这款网络分析仪,在低频、800/900M、1800/1900M、2100M、5G/5.8G等的产品频率使用领域内广泛使用。 深圳市良源通科技有限公司专业服务和销售射频和通信仪表多年,是德力仪器国内最重要的合作伙伴和一级代理商,结合自己多年的技术积累和客户使用的配合测试,得到丰富经验。在仪器的售前和售后服务上面具有自己的优势。提供大量仪器试用和使用方案的设计,给客户在设备开发、产品研制和批量生产上都提供方便和最有优势的选择。 产品特点: 1、12.1英寸1280*800 TFT触摸屏 2、频率覆盖范围: 100 kHz 至 8.5 GHz 3、阻抗:50Ω 4、动态范围: >125 dB (比E5071C宽7-12dB) 5、极低的迹线噪声: <0.005 dBrms (在 3 kHz IFBW) 6、快速的测量速度: 80usec/点 7、分析和误差修正和校准功能 8、通过USB、LAN 和 GPIB 接口进行系统互联 9、时域分析(选件):时域传输、反射特性分析;距离上的故障定位。 10、数据变换:涉及多种形式的阻抗、导纳变换。 11、滤波器分析:自动分析出:插损、3dB带宽、6dB带宽、带内纹波、带外抑制、Q值、矩形系数

ENA网络分析仪的使用

ACTIVE CH/TRACE BLOCK(活动通道/轨迹区) Channel Prev:选择前一个通道 Channel Next:选择下一个通道 Trace Prev:选择前一个轨迹 Trace Next:选择下一个轨迹 RESPONSE & ENTRY(响应和输入区) Channel Max:将当前选中的Channel最大化显示 Trace Max:将当前选中的Trace最大化显示 Entry off:关闭当前选中的窗口 Back space:退格键 Focus:在已打开的所有窗口之间进行切换 Measurement(s参数的测量) S11: Port1接收Port1发射 S21: Port1接收Port2发射 S12: Port2接收Port1发射 S22: Port2接收Port2发射 ******************************************************************************************* Format(格式设置) Log Mag:Y轴以对数形式显示振幅,X轴显示频率 Phase:Y轴以对数形式显示相位,X轴显示频率 Group Delay:Y轴以对数形式电视教学群时延,X轴显示频率 Smith:史密斯圆图的格式设置 Polar:极性图的格式设置 Lin Mag:Y轴以线性形式显示振幅,X轴显示频率 SWR:Y轴显示驻波比,X轴显示频率 Real:Y轴显示实部,X轴显示频率 Imaging:Y轴显示虚部,X轴显示频率 Expand Phase:Y轴显示扩展相位,X轴显示频率 Positive Phase:Y轴显示正相位,X轴显示频率 Return:返回 ******************************************************************************************* Scale(屏幕显示标尺) Auto scale:自动调整尺寸 Auto scale all:设置所有为自动尺寸 Divisions:设置一屏所显示的行格子数,必须为偶数个 Scale/div:每格所表示的数值 Reference position:设定参考线所在的格子数

网络分析仪基本原理

一般而言,网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上,是最基本、应用层次也最广的仪器,它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数,因此,举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上,几乎都会使用到。在量测参数上,它不但可以提供反射系数,并从反射系数换算出阻抗的大小,且可以量测穿透系数,以及推演出重要的S参数及其它重要的参数,如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB 压缩点(Compression point)等。 基本原理 电子电路组件在高频下工作时,许多特性与低频的行为有所不同,在高频时,其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小,举例来说,在真空下的电磁波其速度即为光速,则 c=λ×f,其中c为光速3×108m/sec,若操作在2.4GHz的频率下,若不考虑空气的介电系数,则波长λ=12.5cm,亦即在短短的数公分内,电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。因此在高频下,我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法,此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。 光波属于电磁波的一种,当我们用光分析一个组件时,会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物,如图1所示,当光波由空气到达另一个介质时,会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性,例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。对于同样是属电磁波的射频来说,道理是相通的,光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念,当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时,同样也会有穿透及反射的行为,从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中,就可以分析出该组件的特性。 用来描述组件的参数有许多种,其中某些只包含振幅的讯息,如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等,我们称为纯量,而能得到如反射系数(Γ Reflection coefficient)及穿透系数(Τ Transmission coefficient)等,我们称之为向量,其中向量可以推导出纯量行为,但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。 重要的向量系数 反射特性 在此,我们重点介绍几个重要的向量系数︰首先,我们从反射系数来定义,其中Vrefect 为反射波、Vinc为入射波,两者皆为向量,亦即包含振幅及相位的信息,而反射系数代表入射与反射能量的比值,经过理论的演算,可以从传输线的特性阻抗ZO(Characteristic Impedance)得到待测组件的负载阻抗ZL,亦即,在网络分析中,一般使用史密斯图(Smith Chart)来标示不同频率下的阻抗值。另外,反射系数也可以使用极坐标表示:,其中为反射系数的大小,φ则表示入射与反射波的相位差值。 接下来,介绍两个纯量的参数--驻波比及回返损耗,其中驻波的意义是入射波与被待测装置反射回来的反射波造成在传输在线的电压或电流驻波效应,而驻波比(SWR)的定义就是驻波中的最大与最小能量的比值,我们可以从纯量的反射系数中得到。

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Agilent E5071C网络分析仪测试方法-李S 买卖仪器没找到联系方式?请搜索《欧诺谊-李海凤》进入查看联系方式,谢谢! E5071C网络分析仪测试方法 一.面板上常使用按键功能大概介绍如下: Meas 打开后显示有:S11 S21 S12 S22 (S11 S22为反射,S21 S12 为传输)注意:驻波比和回波损耗在反射功能测试,也就是说在S11或者S22里面测试。 Format 打开后显示有:Log Mag———SWR———-里面有很多测试功能,如上这两种是我们常用到的,Log Mag为回波损耗测试,SWR 为驻波比测试。 Display打开后显示有:Num of Traces (此功能可以打开多条测试线进行同时测试多项指标,每一条测试线可以跟据自己的需求选择相对应的指标,也就是说一个产品我们可以同时测试驻波比和插入损耗或者更多的指标) Allocate Traces (打开此功能里面有窗口显示选择,我们可以跟据自己的需求选择两个窗口以上的显示方式) Cal 此功能为仪器校准功能:我们常用到的是打开后在显示选择:Calibrate(校准端口选择,我们可以选择单端口校准,也可以选择双端口校准) Trace Prev 此功能为测试线的更换设置 Scale 此功能为测试放大的功能,打开后常用到的有:Scale/Div 10DB/Div 为每格测试10DB,我们可以跟据自己的产品更改每格测量的大小,方便我们看测试结果 Reference Value 这项功能可以改变测试线的高低,也是方便我们测试时能清楚的看到产品测试出来的波型。 Save/Recall 此功能为保存功能,我们可以把产品设置好的测试结果保存在这个里面进去以后按下此菜单Save State 我们可以保存到自己想保存的地方,如:保存在仪器里面请按 Recall State 里面会有相对应的01到08,我们也可以按SaveTrace Data 保存在外接的U盘里面,方便的把我们产品的测试结果给客户看。 二.仪器测试的设置方法 1.频率设置:在仪器面板按键打开 Start 为开始频率,Stop 为终止频率。如我们要测量到,我们先按 Start 设置为,再按 Stop 设置为 2.传输与反射测试功能设置:在仪器面板按键打开Meas 打开后显示菜单里面会有S11 S21 S12 S22 (S11 S22为反射,S21 S12 为传输)注意:驻波比和回波损耗在反射功能测试,也就是说在S11或者S22 里面测试,S11和S21为第一个测试端口测试,S22和S12为第二个端口测试。 3.驻波比和插入损耗测试设置:面板选择按键 Format 打开后显示屏菜单里面有好多个测试产品的指标,我们可以跟据自己产品所需要的测试指标选择,如比较常用的SWR(驻波比),Log mag(插入损耗)

网络分析仪原理及使用

网络分析仪原理及使用 康飞---芬兰贝尔罗斯公司 2007年10月 一般而言,网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上,是最基本、应用层次也最广的仪器,它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数,因此,举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上,几乎都会使用到。在量测参数上,它不但可以提供反射系数,并从反射系数换算出阻抗的大小,且可以量测穿透系数,以及推演出重要的S参数及其它重要的参数,如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB压缩点(Compression point)等。 基本原理 电子电路组件在高频下工作时,许多特性与低频的行为有所不同,在高频时,其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小,举例来说,在真空下的电磁波其速度即为光速,则c=λ×f,其中c为光速3×108m/sec,若操作在2.4GHz的频率下,若不考虑空气的介电系数,则波长λ=12.5cm,亦即在短短的数公分内,电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。因此在高频下,我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法,此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。 光波属于电磁波的一种,当我们用光分析一个组件时,会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物,当光波由空气到达另一个介质时,会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性,例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。对于同样是属电磁波的射频来说,道理是相通的,光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念,当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时,同样也会有穿透及反射的行为,从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中,就可以分析出该组件的特性。 用来描述组件的参数有许多种,其中某些只包含振幅的讯息,如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等,我们称为纯量,而能得到如反射系数(Γ Reflection coefficient)及穿透系数 (Τ Transmission coefficient)等,我们称之为向量,其中向量可以推导出纯量行为,但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。 重要的向量系数 反射特性 在此,我们重点介绍几个重要的向量系数︰首先,我们从反射系数来定义,其中Vrefect为反射波、Vinc为入射波,两者皆为向量,亦即包含振幅及相位的信息,而反射系数代表入射与反射能量的比值,经过理论的演算,可以从传输线的特性阻抗 ZO(Characteristic Impedance)得到待测组件的负载阻抗ZL,亦即,在网络分析中,一般使用史密斯图(Smith Chart)来标示不同频率下的阻抗值。另外,反射系数也可以使用极坐标表示:,其中为反射系数的大小,φ则表示入射与反射波的相位差值。 接下来,介绍两个纯量的参数--驻波比及回返损耗,其中驻波的意义是入射波与被待测装置反射回来的反射波造成在传输线上的电压或电流驻波效应,而驻波比(SWR)的定义就是驻波中的最大与最小能量的比值,我们可以从纯量的反射系数中得到。 同样,我们也可以从ρ值定义出回返损耗(R.L.),其意义是反射能量与入射能量的比值,其值愈大,代表反射回来的能量愈小。对于反射系数所衍生的相关纯量参数,我们将其整理成表1,基本上,它们之间是换算的过程,会因为产业及应用的不同而倾向于使用某一参数。 REMARK: 驻波系数又叫做驻波比,如果电缆线路上有反射波,它与行波相互作用就会产生驻波,这时线上某些点的电压振幅为最大值Vmax,某些点的电压振幅为最小值Vmin,最大振幅与最小振幅之比称为驻波系数.驻波系数越大,表示线路上反射波成分愈大, 也表示线路不均匀或线路终端失配较大.为控制电缆的不均匀性,要求一定长度的终端匹配的电缆在使用频段上的输入驻波系数S不超过 某一规定的数值.电缆中不均匀性的大小,也可用反射衰减来表示.反射系数的倒数的绝对值取对数,称为反射衰减.反射衰减愈大, 即反射系数愈小,也就是驻波比愈小,即表示内部不均匀性越小. 穿透特性 对于穿透的特性,一样有分为纯量与向量两种,对于向量系数而言,最重要的就是穿透系数,其中Vtrans为经过待测物后的穿透波、Vinc为入射波,而τ即为穿透系数的纯量大小,θ则表示入射与穿透波的相位差值。 对于纯量的定义上,以被动组件而言,最常使用的就是插入损失(I.L. Insertion Loss),亦即与上述的τ值是相关的参数,定义为。若为主动组件如放大器等,穿透的信号有放大的效应则为增益(Gain),此时定义为。

S11-HP8753D-网络分析仪简单用法

第一:接线方式像您现在用的谐振器一样 预测测试结果类似此图 S[1,1]|S |(d B ) 43.spv Freq(MHZ) -17.31 -15.56 -13.82 -12.07 -10.33 -8.58 -6.84 -5.09 -3.35 -1.60 0.13 422.00425.00428.00431.00434.00437.00440.00443.00446.00449.00452.00 第二、测试方法 测试S11(或者S22) (单端对器件,只需要存盘接数据的那一边) 具体测试用HP8753D 如下 1、首先明确待测器件的工作中心频率(central frequency)和带宽(bandwidth),以及扫描的点数(例如输入1601)。按激励类键CENTER ,数据录入类键输入中心频率数值和单位(例如433MHz ),SPAN 通过类似的方法输入测试带宽(例如30MHz )。因为基片不同,这个器件频率可能不在433,请查询 2、在这些参数设定完后,开始开路校验校准。(单端对只用开路校准) 开路:断开刚才连接的电缆,通道选取CH1(如果用1通道测试的话,即S11),FORMAT 键查看SMITH 图,软键查看S11,在键盘上按CAL(Calibration),用屏幕右侧软键选择RESPONSE ,然后软键选择OPEN ,等待一会儿软键按DONE 完成开路校验。如果有管座且不带匹配器件,请带管座一起开路校准。 第三、保存数据:---请最好是存盘数据 A 存数据:开路校准S11,存盘S11。或者开路校准S22,存盘S22。 (1)功能类SA VE/RECALL 如果想保存在网络分析仪里面,软键选择Internal Disk (软盘);

网络分析仪原理及测量阻抗

网络分析仪组成框图 图1所示为网络分析仪内部组成框图。为完成被测件传输/反射特性测试,网络分析仪包含; 1.激励信号源;提供被测件激励输入信号 2.信号分离装置,含功分器和定向耦合器件,分别提取被测试件输入和反射信号。 3.接收机;对被测件的反射,传输,输入信号进行测试。 4.处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。 图1 网络分析仪组成框图 传输特性是被测件输出和输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。 网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。 被测件输出信号进入网络分析仪B接收机,所以,B接收机测试得到被测件输出信号信息。B/R为被测试件正向传输特性。当完成反向测试测试时,需要网络分析仪内部开关控制信号流程。

图2网络分析仪传输测试信号流程 反射特性是被测件反射和输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。 网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。 激励信号输入到被测件后会发射反射,被测件端口反射信号和输入激励信号在相同物理路径上传播,定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离,提取反射信号信息,进入A接收机。 A/R 为被测试件端口反射特性。当需要测试另外端口反射特性时,需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。

Agilent E5061B网络分析仪使用方法

前面板:部件的名称和功能

按键 工作通道/迹线区 用于选择工作通道和迹线的一组按键。 输入区 E5061B 的前面板上提供了用于输入数字数据的一组按键。

仪器状态区 与宏程序功能、存储和调用功能、控制/管理功能以及预设 E5061B(将其返回到预设状态)相关的一组按键。

标记/分析区 用于通过使用标记等来分析测量结果的一组按键。 浏览区(前面板上没有标签) 浏览区中的按键和旋钮用于在功能键菜单、表格(极限表、分段表等)或对话框中的选定(高亮显示的)区域中进行浏览,以及通过增加或减少来更改数据输入区域中的数值。当使用屏幕上显示的浏览区按键,从两个或多个对象(功能键菜单、数据输入区域等)中选择一个要操纵对象的时,首先按输入区中的 Foc(聚焦)键,以选择要操纵的对象(将焦点置于该对象上),然后操纵浏览区按键(旋钮),在选定(高亮显示)的对象之间移动或更改数值。

下面的描述说明了当焦点在功能键菜单上时和当焦点在数据输入区域中时浏览区按键的作用。有关操纵表和对话框的更多信息,请参考所有这些功能的操纵步骤。 ?焦点位于功能键菜单上时(已选择功能键菜单) 旋钮 (顺时针旋转或 逆时针转动) 上下移动对功能键的选择(高亮显示)。 上/下 箭头键 上下移动对功能键的选择(高亮显示)。 右箭头键 显示上一层功能键菜单。 左箭头键 显示下一层功能键菜单。 Enter或 旋钮(按下) 执行选定功能键的功能。 ?焦点位于数据输入区域中时(已选择数据输入区域) 旋钮 (顺时针旋 转或逆时针 转动) 以小步长增加或减少数据输入区域中的数值。 上/ 下箭头键 以大步长增加或减少数据输入区域中的数值。 左/右箭在数据输入区域来回横向移动光标 键一起使用,以一次更改一个字符的方式更改数据。

安捷伦网络分析仪使用手册

网络分析仪使用手册 目录 ACTIVE CH/TRACE Block: Channel Prev:选择上一个通道 Channel Next:选择下一个通道 Trace Prev:选择上一个轨迹 Trace Next:选择下一个轨迹RESPONSE Block: Channel Max: 通道最大化 Trace Max: 轨迹最大化 Meas: 设置S参数 Format: 设置格式 Scale: 设置比例尺 Display: 设置显示参数 Avg: 波形平整 Cal: 校准 STIMULUS Block: Start: 设置频段起始位置 Stop: 设置频段截止位置 Center: 设置频段中心位置 Span: 设置频段范围 Sweep Setup: 扫描设置 Trigger: 触发 NAVIGATION Block: Enter: 确定 ENTRY Block: Entry off: 取消当前窗口 Back space: 退格键 Focus: 窗口切换键 +/-: 正负切换键 G/n, M/,k/m: 单位输入 INSTR STATE Block: Macro Setup: Macro Run: Macro Break: Save/Recall: 程序载入载出键 System: 系统功能键 Preset: 预设置键 MKR/ANALYSIS Block: Marker: 标记键 Marker Search: 标记设置键 Marker Fctn: 标记功能 Analysis: 分析 部分按键详细功能: ------------------------------------------------------------ System: (系统功能设定) Print: 将显示屏画面打印出来 Abort printing: 终止打印 Printer setup: 配置打印机 Invert image: 颠倒图象颜色 Dump screen image: 将显示屏画面保存到硬盘中 E5091A setup: 略 Misc setup: 混杂功能 Beeper: 发声控制 Beeper complete: 开/关提示音 Test beeper complete: 测试开/关提示音 Beep warning: 开/关警告音 Test beep warning: 测试开/关警告音 Return: 返回 GPIB setup: 略 Network setup: 略 Clock setup: 时钟设定 Set date and time: 设置日期和时间 Show clock: 开/关时间显示 Return: 返回 Key lock: 锁定功能 Front panel & keyboard lock: 锁定前端面板和键盘 Touch screen & mouse lock: 锁定触摸屏和鼠标

第8章 网络分析仪的使用.

第8章:标量网络分析仪的使用 网络分析仪是研究线性系统的重要工具,用来测量线性系统的振幅传输特性和相移特性。它是射频范围内使用最广泛的电子测量仪器之一。广泛用于甚高频,超高频,极高频范围内各种网络的动态扫频测量。如有源四端网络、无源四端网络﹑滤波器﹑电缆﹑放大器的传输特性和反射特性的测量。 对于不同器件,器件特性的表现参数形式有所不同,如放大器的传输特性,表现为增益;环行器的传输特性,表现为正向传输损耗和反向隔离等等。尤其工作在微波波段的这些参数,是最为关心的。因此,网络分析仪测量的器件种类比较广,在仪器的工作频率之内,均可以测量器件的传输和反射特性。 通讯系统和雷达系统中,使用了大量的微波器件,以及微波组件,都可以通过网络分析仪测量相关的参数。可以测量的器件有:双工器、滤波器、传输线连接器(包括转换接头)、电桥、功率分配器、功率合成器、隔离器、环行器、定向耦合器、衰减器、负载、放大器、混频器、谐振器、微波二极管、射频组件、天线等。 网络分析仪的种类很多。按频率宽度,网络分析仪可分为窄带和宽带;按测量通道,网络分析仪可分为双通道和多通道;按照测量的参数特点,网络分析仪可以分为标量网络分析仪和矢量网络分析仪两类。与标量网络分析仪相比,矢量网络分析仪不仅可以测量信号的幅度参量,同时可以测量相位参量。本章主要讨论标量网络分析仪。 典型的网络分析仪的频率范围: HP-E5100A网络分析仪频率范围为10kHz-300MHz的 HP8753C 网络分析仪频率范围:300kHz ~3GHz/6GHz; AV-3616X 网络分析仪频率范围:10MHz~8.6GHz; AV-3617X 网络分析仪频率范围:10MHz~110GHz;(10MHz~18GHz,10MHz~26.5GHz等)HP8757C 网络分析仪频率范围: 10MHz~110GHz ;(10MHz~20GHz,10MHz~40GHz等) 8.2、CS36100系列标量网络分析仪的使用 8.2.1、CS36100系列标量网络分析仪概述 CS36100系列标量网络分析仪为信号源和显示部分一体化。信号源部分采用数字频率合成技术,频率分辨率达到1Hz,数据处理部分采用数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件,7.8英寸(640*480)TFT液晶显示器。输入为双通道有源检波输入(A、B通道)和一个直接输入

网络分析仪的基本原理.

一种独特的仪器 网络分析仪是一种功能强大的仪器, 正确使用时, 可以达到极高的精度。它的应用也十分广泛, 在很多行业都不可或缺, 尤其在测量无线射频 (RF元件和设备的线性特性方面非常有用。现代网络分析仪还可以应用于更具体的场合, 例如, 信号完整性和材料的测量。随着业界第一款 PXI 网络分析仪— NI PXIe - 5630的推出, 你完全可以摆脱传统网络分析仪的高成本和大占地面积的束缚, 轻松地将网络分析仪应用于设计验证和产线测试。 网络分析仪的发展 你可以使用图 1所示的 NI PXIe-5630矢量网络分析仪测量设备的幅度,相位和阻抗。由于网络分析仪是一种封闭的激励 -响应系统, 你可以在测量 RF 特性时实现绝佳的精度。当然, 充分理解网络分析仪的基本原理, 对于你最大限度的受益于网络分析仪非常重要。 在过去的十年中, 矢量网络分析仪由于其较低的成本和高效的制造技术, 流行度超过了标量网络分析仪。虽然网络分析理论已经存在了数十年,但是直到 20世纪 80年代早期第一台现代独立台式分析仪才诞生。在此之前, 网络分析仪身形庞大复杂,由众多仪器和外部器件组合而成,且功能受限。 NI PXIe-5630的推出标志着网络分析仪发展的又一个里程碑, 它将矢量网络分析功能成功地赋予了灵活,软件定义的 PXI 模块化仪器平台。 通常我们需要大量的测量实践, 才能实现精确的幅值和相位参数测量, 避免重大错误。由于射频仪器测量的不确定性, 小的错误很可能会被忽略不计。而网络分析仪作为一种精密的仪器能够测量出极小的错误。 网络分析理论 网络是一个被高频率使用的术语,有很多种现代的定义。就网络分析而言, 网络指一组内部相互关联的电子元器件。网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配, 最大限度地提高功率效率和信号的完整性。每当射频信号由

矢量网络分析仪的使用——实验报告

矢量网络分析仪实验报告 一、实验容 单端口:测量Open,Short,Load校准件的三组参数,分别进行单端口的校准。 a.设置测量参数 1)预设:preset OK 2)选择测试参数S11:Meas->S11; 3)设置数据显示格式为对数幅度格式:Format->LogMag; 4)设置频率围:Start->1.5GHz,Stop->2.5GHz(面板键盘上“G”代表 GHz,“M”代表MHz,“k”代表kHz; 5)设置扫描点数:Sweep Setup->Points->101->x1(或”Enter”键或按 下大按钮); 6)设置信号源扫描功率:Sweep Setup->Power->Foc->-10->x1->Entry Off (隐藏设置窗)。 b.单端口校准与测量 1)设置校准件型号:Cal->Cal Kit->85032F(或自定义/user)(F指femal 母头校准件,M指male公头校准件); 2)Modify Cal Kit->Specify CLSs->Open->Set All->Open(m/f),返回到 Specify CLSs->Short->Set ALL->Short(m/f); 3)选择单端口校准并选择校准端口:Cal-Calibrate->1-Port Cal->Select Port->1(端口1 的校准,端口2也可如此操作); 4)把Open校准件连接到端口(或与校准端口相连的同轴电缆另一连 接端),点击Open,校准提示(嘀的响声)后完成Open校准件的 测量;得到的结果如Fig 1:单口Open校准件测量 5)把Short校准件连接到端口(或与校准端口相连的同轴电缆另一连 接端),点击Short,校准提示(嘀的响声)后完成Short校准件的 测量;得到的结果如Fig 2:单口Short校准件测量 6)把Load校准件连接到端口(或与校准端口相连的同轴电缆另一连

网络分析仪使用说明书样本

1 目的 本使用说明书为规范矢量网络分析仪的操作, 避免操作不当引起的仪器损坏; 作为培训文件使公司技术人员了解本仪器的使用。 2 适用范围 本使用说明书适用于公司范围内的所有Anglent E50系列矢量网络分析仪的使用( 其它型号具有一定的实用价值, 但最大区别在于按键位置以及功能方面有细小区别) 。 3 主要职责 3.1 各部门设备使用者负责实施设备一级保养工作。 3.2 各部门安排专人负责实施设备的定期保养管理,监督日常保养工作之实施。 3.3 对新进员工有必要学习此文件时进行培训学习。 4 仪器操作注意事项 4.1 测试产品时, 不能直接加电测试。 4.2 测试功放前, 必须在频谱仪上检测过没有自激, 才能用网络仪测其它指标。 4.3 防止有大的直流电加入, 网络仪最大能承受10V的直流电。 4.4 防止过信号的输入。 4.4.1 网络分析仪的最大允许输入信号为20dBm。

4.4.2 输入信号大于10dBm 时, 应加相应的衰减器。 4.5 仪器使用前确保已接地。 5 仪器面板介绍 5.1 按键区域 1·ACTIVE CH/TRACE: 活动通道区; 2·软驱; 3·RESPONSE: 响应区; 4·NAVIGATION: 导航区; 5·ENTRY: 输入区; 6·STIMULVS: 激励区; 7·MKR/ANALYIS: 标定点/分析; 8·INSTRSTATE: 设备状态区。 注: 见”11 按键翻译”。 TWTX( 深圳) 有限公司 矢量网络分析仪 使用说明书 文件编号 TW/QS-SC-02 版 次 V1.0 页 次 2/16 5.2 显示区域 1 2 3 4 5 Tr1 S11 SWR 1.000/Ref 1.0000 Tr2 S21 Logmag 10dB/Ref 0.00dB Tr3 S22 SWR 1.000/Ref 1.0000 1.表示通道编号; 2.表示通道类型; 1 2 3 6 4 5 7 8 软菜单 USB 接

网络分析仪使用说明书

矢量网络分析仪 使用说明书 版 次 V1.0 页 次 1/16 1 目的 本使用说明书为规矢量网络分析仪的操作,避免操作不当引起的仪器损坏;作为培训文件使公司技术人员了解本仪器的使用。 2 适用围 本使用说明书适用于公司围的所有Anglent E50系列矢量网络分析仪的使用(其他型号具有一定的实用价值,但最大区别在于按键位置以及功能方面有细小区别)。 3 主要职责 3.1 各部门设备使用者负责实施设备一级保养工作。 3.2 各部门安排专人负责实施设备的定期保养管理,监督日常保养工作之实施。 3.3 对新进员工有必要学习此文件时进行培训学习。 4 仪器操作注意事项 4.1 测试产品时,不能直接加电测试。 4.2 测试功放前,必须在频谱仪上检测过没有自激,才能用网络仪测其它指标。 4.3 防止有大的直流电加入,网络仪最大能承受10V 的直流电。 4.4 防止过信号的输入。 4.4.1 网络分析仪的最大允许输入信号为20dBm 。 4.4.2 输入信号大于10dBm 时,应加相应的衰减器。 4.5 仪器使用前确保已接地。 5 仪器面板介绍 5.1 按键区域 1·ACTIVE CH/TRACE :活动通道区; 2·软驱; 3·RESPONSE :响应区; 4·NAVIGATION :导航区; 5·ENTRY :输入区; 6·STIMULVS :激励区; 7·MKR/ANALYIS :标定点/分析; 8·INSTRSTATE :设备状态区。 注:见“11 按键翻译”。 1 2 3 6 4 5 7 8 软菜单 USB 接口

矢量网络分析仪使用说明书版次V1.0 页次2/16 5.2 1 2 3 4 5 Tr1 S11 SWR 1.000/Ref 1.0000 Tr2 S21 Logmag 10dB/Ref 0.00dB Tr3 S22 SWR 1.000/Ref 1.0000 1.表示通道编号; 2.表示通道类型; 3.表示通道的格式; 4.表示通道在显示屏上每格所表示的数值; 5.表示通道在显示屏上参考线所在的格子数值。 6 仪器的基本常用功能介绍 6.1 测量回波损耗(电压驻波比) 通道选择S11或S22,S11时,用电缆PORT1;S22时,用电缆PORT2。 测量单通道时,所测器件终端应加负载;测双通道时,器件输出与输入均应接电缆。器件为有源器件时,详见“4 仪器操作注意事项”。 6.2 测量插入损耗 通道选择S12(Port2接收Port1发射)或S21(Port1接收Port2发射)测量时,所测器件输出、输入应接电缆;测量有源器件时,S12、S21不能选错,其余详见“4 仪器操作注意事项”。 6.3 测量时延 所测器件端口接上仪器,通道选择视具体情况,仪器按键Format→GroupDelay,详见“4 仪器操作注意事项”。 6.4 测量史密斯圆图 通道选择S11或S22时,终端应加负载,所测端接电缆。双通道时,输出、输入应同时接电缆,仪器按键Format→Smith,详见“4 仪器操作注意事项”。 7 仪器校准按键介绍 7.1 手动校准(以下介绍了双通道的校准方法) 按Cal*键,选择Cal kit ,选择ⅹⅹⅹ(具体见校准件型号,一般仪器厂商有配置),再选择Calibrate,选择2-Port Cal(双通道校准),选择Reflection,再对应相应的通道及校准件进行校准(电缆接什么标准件并在仪器上具体按何键见按件翻译,这里用到的标准键有3种分别是,开路Open、短路Short和负载Load),结束后,选择Return返回

矢量网络分析仪 工作 原理 矢网(高清版)

矢网分析仪原理 目录 1.一类独一无二的仪器 2.网络分析仪的发展 3.网络分析理论 4.网络分析仪测量方法 5.网络分析仪架构 6.误差和不确定度 7.校准 8.工序要求 9.一台仪器,多种应用 10.其它资源: 1. 一类独一无二的仪器 网络分析仪是一类功能强大的仪器,正确使用时,可以达到极高的精度。它的应用也十分广泛,在很多行业都不可或缺,尤其对测量射频(RF)元件和设备的线性特性方面非常有用。现代网络分析仪还可用于更具体的应用,例如,信号完整性和

材料测量。随着NI PXIe - 5632的问世,用户可轻松地将网络分析仪应用于设计验证和生产线测试中,完全摆脱传统网络分析仪成本高、占地面积大的束缚。 2. 网络分析仪的发展 矢量网络分析仪,比如图1所示的NI PXIe-5632可用于测量设备的幅度、相位和阻抗。由于网络分析仪是一种封闭的激励-响应系统,因此可在测量RF特性时实现绝佳的精度。而充分理解网络分析仪的基本原理对于最大限度地受益于网络分析仪至关重要。 图1.NI PXIe-5632矢量网络分析仪 在过去的十年中,矢量网络分析仪由于其较低的成本和高效的制造技术受到越来越多业内人士的青睐,其风头已经盖过标量网络分析仪。虽然网络分析理论已经存在了数十年,但是直到20世纪80年代初期第一台现代独立台式分析仪才诞生。

在此之前,网络分析仪身形庞大复杂,由众多仪器和外部器件组合而成,且功能有限。NI PXIe-5632的推出标志着网络分析仪发展的又一个里程碑,它将矢量网络分析功能成功地添加到软件定义的灵活PXI模块化仪器平台。 通常我们需要大量的测量实践,才能精确地测量幅值和相位参数,避免重大错误。在部分射频仪器中,由于测量的不确定性,小误差很可能会被忽略不计,而对于网络分析仪等精确的仪器,这些小误差却是不容忽视的。 3. 网络分析理论 网络是一个高频率使用术语,具有很多种现代的定义。就网络分析而言,网络指一组内部相互关联的电子元器件。网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配,最大限度地提高功率效率和信号的完整性。每当射频信号由一个元件进入另一个时,总会有一部分信号被反射,一部分被传输。图2为类比图。这就好比光源发出的光射向某种光学器件,例如透镜。其中,透镜就类似于一个电子网络。当光射入透镜时,根据透镜的属性,一部分光将反射回光源,而另一部分光则会传输过去。根据能量守恒定律,被反射的信号和传输信号的能量总和等于原信号或入射信号的能量。在这个例子中,由于热量产生的损耗微乎其微,因此忽略不计。

网络分析仪工作原理

矢量网络分析仪原理 网络分析仪组成框图 图1所示为网络分析仪内部组成框图。为完成被测件传输/反射特性测试,网络分析仪包含; 1.激励信号源;提供被测件激励输入信号 2.信号分离装置,含功分器和定向耦合器件,分别提取被测试件输入和反射信号。 3.接收机;对被测件的反射,传输,输入信号进行测试。 4.处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。 图1 网络分析仪组成框图

传输特性是被测件输出与输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。 网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。 被测件输出信号进入网络分析仪B接收机,所以,B接收机测试得到被测件输出信号信息。B/R为被测试件正向传输特性。当完成反向测试测试时,需要网络分析仪内部开关控制信号流程。 图2 网络分析仪传输测试信号流程

反射特性是被测件反射与输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。 网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。 激励信号输入到被测件后会发射反射,被测件端口反射信号与输入激励信号在相同物理路径上传播,定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离,提取反射信号信息,进入A接收机。 A/R 为被测试件端口反射特性。当需要测试另外端口反射特性时,需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。 图3 网络分析仪反射测试信号流程 信号源 信号源提供被测件激励信号,由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系。所以,网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。 为保证测试的频率精度,现在网络分析仪内信号源采用频率合成方法实现。当扫宽设置为零时,输出信号为点频CW 信号。 网络分析控制其输出功率依靠ALC和衰减器两个部分完成。ALC保证输入信号功率的稳定和功率扫描控制,由于ALC控制范围有限,需衰减器完成大范围功率调

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