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。
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/反射特性和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.
图4网络分析仪中的信号源
信号分离装置
网络分析仪内部功分器和定向耦合器分别完成对被测件输入信号和反射信号的提取。其中当要测试被测件某个端口反射特性时，必须将定向耦合器直接连接在该测试端口上。
这两部分统称为信号分离装置，这部分硬件也通常被测试为“测试座”，在一些特殊测试场合(大功率测试等)可不使用网络分析仪表一体化的内置测试座，而使用外置测试座设备。
图5网络分析仪中的信号分离装置
电桥用于反射性能测试，电桥可覆盖很宽频率范围，电桥的主要缺点是对传输信号有较大损耗。因此对于给定的信号源功率。结果导致输入到被测件的功率损失。
定向耦合器负责分离反射测试中的激励信号和反射信号，这个功能也可由电桥完成，和定向耦合器相比，电桥可覆盖更宽的频率范围，但其对测试的传输信号有较大损耗。
定向耦合器是三端口器件；其三个端口为；输入端，输出端和耦合端。
在反射测试中之所以需要定向耦合器，是利用定向耦合的定向传输特性。当把信号由定向耦合器输入端接入时，耦合端有耦合输出，此时称为正向传输，定向耦合器相当于不均分功率分配器。
在正向传输中，耦合器耦合输出和输入功率比值比定义为耦合度。
图6定向耦合器正向传输特性
对于理想定向耦合器，当信号由耦合器输出端接入反向工作时，耦合端没有输出。这是因为输入功率被耦合器内部的负载和主臂终端外接负载所吸收，这就是定向耦合器的单向传输性。
实际定向耦合器反向工作时，耦合端会有泄露输出，反向工作时耦合端输出和输入信号功率比定义为定向耦合器隔离度。
图7定向耦合器反向传输特性
对定向耦合器测试的重要指标为其方向性(Directivity)，方向性为定向耦合器反向工作隔离度和正向工作耦合度差值。方向性指标反映耦合器分分离正反两个方向信号的能力。可以被视为反射测试的动态范围。
测量定向耦合器有一种简易方法，不需要正向和反向连接测试。当定向耦合器内部负载损耗功率相当小时，该方法得到的结果和真实值相近。
首先，在主臂输出端接一个短路负载，由于全反射，耦合端输出反映耦合度，对该值进行规一化处理后端接匹配负载。此时耦合端只是有限隔离度引起的泄露信号。因为已经进行了规一化处理，最后读值就是耦合器方向性。
反射测试中，定向耦合器对于被测件反射信号而言是正向连接，定向耦合器耦合端输出反映反射信号信息。
网络分析仪测试反射特性时，由于定向耦合器有限的方向性影响，耦合器耦合端会包含泄露的输入激励信号，该信号会和反射信号进行矢量叠加，造成反射指标测试误差。
被测件匹配性能越好，定向耦合器方向性对测试影响越大。
网络分析仪中的接收机
由功分器，定向耦合器及输出端得到的信号输入到相应接收机进行处理，为对这些信号进行分析，网络分析仪内置多台接收机。
网络分析仪是一个包含激励源和接收设备的闭环测试系统。
图8网络分析仪接收机
网络分析仪中检测信号主要有两种基本方法。
方法1：二极管检波，二极管检波提取射频信号输入包络电平，输出电压反映输入信号功率。如果输入信号为连续CW信号，为DC检波，如果输入为幅度调制信号，为AC检波。二极管检波只反映信号幅度信息，丢失了射频载波信号的相位信息。
方法2：调谐接收机。调谐接收机将输入信号进行下变频后通过ADC变为数字量后处理。这样可以得到信号的相位和幅度信号。
如果您使用过功率计，就会了解检波器测量信号的特点。首先检波器是宽带功率测试，既如果检波器工作频率范围是10M至18G，其功率显示结果应为该频率范围内存在的所有信
号功率和，而没有选频测试功能。由于这个原因，使用检波器的标量网络分析仪会对被测件输出端的失真及杂波信号没有区分能力，而会造成错误测试结果。
但标量网络分析仪对变频和非变频的被测件使用相同的方法进行测试。
检波器能检测的功率范围是有限的，例如为；-50dBm~10dBm，这会限制标量网络分析仪测试的动态范围。
调谐接收机由于中频信号要通过带通滤波处理，由于检波器带宽测试模式，这种无选频测试会造成大测试噪声带宽(20G)，而调谐接收机的中频带宽可小至1KHz，这样可保证接收机有很好的测试灵敏度，而且对被测件输出信号中杂波失真成分有很好抑制作用。
调谐接收机灵敏度度和其设置中频滤波器带宽有直接关系，中频带宽越窄，进入接收机噪声能量越少，灵敏度相应提高，但输出信号响应时间会变长，网络分析仪测试速度会下降。窄带接收机网络分析仪中频滤波器带宽为测试基本设置参数之一，其设值是在测试精度和速度间折衷。
图9 调谐接收机及其特点
这是同一个被测件分别利用检波器和调谐接收机测试结果的对比。
例子中，被测件为一滤波器，当对滤波器带外抑制性能进行测试时，此时，网络分析仪输出的激励信号受到滤波器的抑制作用变为小信号，
滤波器输出= 输入信号功率0dBm -波波器带外抑制度100dB= -100dBm。
如果检波器灵敏度为-60dBm，不能检测到-100dBm实际信号，测试结果不能真实反映测件指标。
和检波器相比，调谐接收机有很小检测带宽，从而检测灵敏度高，可真实得到被测试件指标。
采用调谐接机的矢量网络分析仪，可通过增加输出功率，减小中频带宽或利用平均功能(Avg)来扩展测量动态范围。
图10 网络分析表动态范围对测试结果的影响
安捷伦PNA系列网络分析仪都是采用调谐接收机的高性能矢量网络分析仪。其接收机测试灵敏度度较高，可满足各种被测件测试动态范围要求。
调谐接收机可使用混频器和采样器两种方式实现器前端变频功能。
采样器(Sampler)是利用二级管对输入射频信号按脉冲进行抽取处理，采样器可以认为是内部有脉冲发生器的混频器，脉冲发生器产生由本振谐波组成的宽带频谱(梳状谱)，输入射频信号和梳状谱线之一信号进行混频产生中频输出。
采样器变频电路要求的本振信号只需覆盖较窄的频率范围，其缺点为为锁定不同的梳状谱线需进行复杂的锁相处理，而且和混频电路相比，其所有梳装谱线的噪声都会变换到中频信号中，灵敏度要差一些。
网络分析仪是综合激励和接收的闭环测试系统，采用窄带调谐接收机的矢量网络分析仪工作时，信号源产生激励信号，接收机应在相同频率对被测件响应信号进行处理，激励源和接收机工作频率的变化应该是同步变化的。网络分析仪是依靠锁相方法来完成该功能。
R通道接收机中频信号会和固定参考信号进行鉴相，鉴相误差输出用于压控改变激励源输出频率，这样当接收机本振频率扫描变化时，锁相环会控制激励源保持频率同步变化。当R 通道接收机工作不正常时，网络分析仪会出现失锁现象。
3.1反射参数测试误差分析
网络分析仪校准可消除测试中的系统误差。
分析一下反射测试过程中网络分析仪存在的系统误差。
网络分析仪在扫频状态下工作，无论是仪表内部设备还是外接的测试电缆等在工作频带范围内其特性都会存在变化，这些和频率变化相关的测试误差称为“ 频响误差”，也被称为“ 跟踪误差”。
由于定向耦合器有限方向性造成的误差为方向性误差，方向性误差信号会叠加在真实的反射信号上，造成测试误差。当被测件端口匹配性能好时，方向性误差对测试影响较大。
反射指标测试过程中，反射信号通过传输路径返回仪端口，仪表端口阻抗和传输线间会存在失配，该失配会造成信号二次入射，最终在传输路径中的信号的多次入射，相应又形成多次反射，这项误差称为源失配误差。被测件匹配性能越差，该项误差对测试的影响越明显。
同样，被测件输出的传输信号也会由于接收端阻抗失配造成反射，该信号会通过被测件的反向传输而叠加在真实反射信号上，从而形成负载失配误差。如果被测件反向传输隔离性能较差，负载失配误差的影响较大。
在网络分析仪内部R;A;B接收机因分别反映测试的输入，反射及传输信号，但这些接收机之间会存在信号串扰，对于高隔离被测件(开关;隔离器; 大范围衰减器)，该项误差影响明显。
上例中，正向测试存在共6项误差，反向测试存在对称的6项测试误差，所以二端口器件测试中共存在12项误差。仪表的二端口校准也被称为12项误差校准
图25 反射参数测量误差分析
3.2 隔离误差
串扰误差(隔离误差)是由于仪表内部各测试接收通道间信号互相干扰引起。
隔离校准是在小测试功率环境下完成，常在接近系统的本底噪声情况下进行，由于这个原因，一般情况下可跳过隔离校准过程，而不会对测试精度造成影响。
确定进行隔离校准，如果串扰和被测件匹配无关，隔离校准过程中可使用两个匹配负载，并启动扫迹线平均功能。如果串扰和被测件匹配有关，校准中应接入被测件完成。
图26 隔离误差
3.3 单端口器件的测试误差模型
网络分析仪校准的目的是消除测试的系统误差。校准的思路是通过对标准件的测试得到网络分析仪系统误差项的具体数值，然后通过计算对被测件测试结果进行修正处理，消除其中误差成份，得到被测件真实值。
下图为网络分析仪反射测试时系统误差的数学模型，S11M网络分析仪的实际测试值，其中包含各项测试误差，具体测试误差有；ED;ERT;ES 等，仪表校准目的是通过计算消除这些误差项的影响，得到S11A。为得到ED;ERT;ES ，通过测试标准件完成，由于要确定三项误差，所以单端口校准要测试三个标准件。联立方程组得解。
图27 单端口误差模型
3.4 校准的基本分类和概念
校准过程就是通过测试标准件测试系统误差的过程，根据校准消除误差项的不同，网络分析仪校准主要分为频响校准和矢量校准。，消除误差项目的个数和测试的标准件数目相同。
频响校准只测试一个标准件，校准过程较简单。但只可确定频响误差一项误差。频响校准的过程相当于测试归一化过程。既先将测试结果存入存储器中得到参考线，然后用被测件测试结果和其比较。这样可消除参考线中系统误差影响。
矢量校准要求网络分析仪具有幅度和相位测试能力。它要求测试多个标准件，从而可消除更多误差项。
校准网络分析仪误差的过程：
测量参数已知的标准件，得到误差项；将测试结果中误差项成份消除。
反射测试：
存在三项误差：方向性，源失配，反射通道频率响。
频响校准(推荐标准件；short)消除频响误差；
1-port 单端校准消除3项误差。
反射传输测试：
存在12项误差。
频响校准( 校准件：through) 消除频响误差；
full 2 port 双端口校准消除12项误差；
Enhance Cal= S11 one port + through CAL；
cal kit：定义校准件数据definition file；
用户可定义校准件；校准件定义必须和实际校准件相符。
矢量误差校准是通过已知标准件的测试来得到仪表误差项的过程。
仪表有两个连接端口，每个端口都存在误差。单端口校准( One Port CAL)可消除校准端口的所有系统误差(方向性误差；源失配误差；反射跟踪误差)。
当网络分析仪用于被测试件全部传输/反射性能测试时，仪表需对所有端口和传输连接线进行校准，双端口校准( Two Port CAL)能消除12项系统误差。双端口校准过程中需要使用四种校准件，进行7次连接测试。
3.5 开路校准的问题
校准过程中会使用开路校准件(OPEN)，它包含金属传输延伸线和中心介质竿。使用专门开路件是因为在测试线端面，虽然满足直流开路，但对于射频和微波信号，存在中心导体到周围屏蔽层的辐射，这种现象等效为电容特性。所以测试线端面不接任何负载。只能满足直流开路，而对高频信号，只相当于电容特性。电容值和物理尺寸和工作频率有关。
图28 开路校准的问题
匹配负载校准主要是得到仪表方向性误差。
对于PNA系列网络分析仪，当测试频率很高时，微波频段匹配负载阻抗值会发生变化，这会造成校准的误差。当测试精度要求高时，需要使用滑动负载进行校准，滑动负载校准件相当于相位变化的固定负载，通过多个测试位置（至少3个）的测试可消除非理想负载对校准的影响。
4 校准的过程
标准件真实值数据被定义在cal kit数据文件中，该文件储存在仪表内部，为进行正确校准过程，校准件选择必须和实际使用校准件相符。
校准过程中仪表会提示连接相应校准件，当将校准件连接接到相应端口后，按下仪表菜单中对应按键，注意测试极性(Male/Female)的选择应依据测试端面来定义，而不是依据校准来定义。仪表然后进行测量和计算。校准结束后，需将计算得到的误差数据进行存储，以便下次测试调用。仪表在变化的工作条件下(改变工作温度，外围连接电缆等)，测试误差会发生改变，需要重新进行校准。
仪表进行校准的接口端面在校准完成后称为校准面，在该端面上传输特性应为：端口阻抗特性阻抗；增益=0dB；Phase=0 degree。
当被测件可以和校准面直接连接时，测试精度为最高。
网络分析仪在校准时设置测试状态应该和被测件实际测试状态相同。这些测试状态包含：频率范围；功率；测试点数；接收机带宽；扫描时间等。
在校准后改变测试参数设置，将会使测试精度降低或校准关闭。
4.1 双端口校准的数学模型
双端口校准是网络分析仪最精确的误差校准方法，因为双端口校准可消除仪表全部的系系统误差。下图所示为二端口器件测试中误差的模型。可以看到由于二端口器件存在正反传输特性，所以器件某端口的匹配情况会对另外端口的测试造成影响。所以当双端口校准后，仪表只测试某项指标(S11)时也要进行正反两个方向扫描，得到所有S参数。
图29 双端口校准的数学模型
双端口校准是网络分析仪最精确的误差校准方法，校准过程中需要至少7次连接校准件，通常测试中，隔离校准可以忽略。
基于二端口校准的误差模型，二端口校准后，某一项S参数结果的测试都需要网络分仪表进行正，反双向测试，利用另外三个S参数对测试结果进行误差消除运算。这是被测件在校准前后结果对比，对于没有校准的测试结果，存在典型的波动，它是系统误差影响的结果。通过误差校准后，测试扫迹能更正确反映被测件性能。双端口校准消除误差项最多，校准后仪表测试精度最高。
4.2 不同校准方法比较和电子校准件
测试过程中根据测试参数和测试精度要求选择相应校准方式。
图30 不同校准方法比较
安捷伦提供各个频率段电子校准件，电子校准件依靠PIN开关设置不同阻抗状态，其校准精度和机械校准相同或更好。
电子校准不需要多次的校准件连接，可提高校准过程的效率和连接重复性。
安捷伦网络分析仪都可支持电子校准件功能。将双端口校准的时间由机械校准的3分钟缩小为1分钟。
通过PIN二极管将阻抗控制在不同状态：
13 个反射状态，不同高低反射性能；
2 个直通状态；
1 个隔离状态；
校准速度快，重复性好；
通过TRL-校准后网络仪进行测试。
校准精度介于2-PORT校准和TRL校准之间
4.3 对非插入器件测试的校准
测试中，往往需要利用适配器将仪表和被测件进行连接，该适配器可能会对测试结果有很大影响。如上图所示，适配器引起的反射信号会和被测件的真实反射信号进行矢量叠加。
例子中，如果适配器的驻波比较差(SWR=1。5)，则耦合器的有效方向性将下降到14dB，此时，网络分析仪表反射测试的动态范围就只有14dB。
如上所述，在测试过程中，使用高性能的适配器是非常必要的，虽然校准可以降低适配器对测试的影响，但在高性能被测件测试中该影响仍然较明显。
下面介绍在接入适配器后网络分析仪的校准方法。
仪表通过校准后，其标准校准面为相同接头形式并且极性相反的接口，被测件如果可以直接和这样接口进行连接，被测件的端口也一定是相同接头形式并极性相反接口，此时被测件称为可插入器件。
工程中，被测往往不能满足该要求，例如被测件端口1为SMA形式，端口2为N 形接头。这样的被测件称为非插入器件。非插入器件要想和仪表校准面连接必须通过适配器(转接头)，而这些适配器并没有通过校准过程，会导致测试误差，既最终测试结果是被测件和转接头性能的叠加结果。
对非插入器件，要想通过精确校准测到其真实值，可使用几种方校准法，每种方法的复杂程度和校准精度不同。
4.4 等效适配器互换法校准
等效适配器互换法校准特别适合于具有两个相同形式而极性相同端口的被测件(如；1，2端口都为SMA阴性接头)。此方法需要使用性能相同，而阴阳极性不同的两个适配器。
等效适配器互换法校准第一步是在校准过程中利用能进行直通(Through)校准的适配器A来完成传输校准。但该适配器并不能和测试直接连接。在反射校准过程中，将适配器A换为适配器B，这一交换改变了一个测试端口的接口极性。
校准完成后的测试过程中，使用能和被测件直接连接的适配器B，适配器B可以直接和被测件连接。
如果适配器A和适配器B的电气性能完全相同，可以认为适配器A和适配器B 只是外形不同的同一个适配器。
这种校准方法的剩余误差为两个适配器之间的性能差异。校准过程较简单，但不能适用于复杂非插入器件校准
图32 等效适配器互换法校准
4.5 转接头移去校准
适配器移去校准是针对非插入器件测试的精度较高的校准方法。这种方法适用于Agilent 8753/8720/8510 系列网络分析仪。
适配器移去校准需要使用一个具有和被测件相同接口方式的适配器，这个适配器叫做校准适配器。适配器的电长度必须小于测试频率的四分之一范围内。Agilent 提供的N，3。5mm 和2。4mm校准件可用于该目的，对于其它适配器，用户可以直接输入其电长度。
适配器移去校准需要进行两次双端口校准。第一次校准中，将直通适配器放在测试端口2，校准结果存入校准数据组中。
第二次校准，将适配器连接到测试端口1上，校准数据用不同文件名也存在校准数据组中。在这个过程中，可以使用两种不同的校准件。以适应具有不同端口类型被测件的要求(端口1为N，端口2为SMA)。
两次双端口校准完成后，在仪表适配器移去校准功能键下，根据提示将两次校准文件名输入仪表，仪表通过计算可消除测量适配器对测试影响。
4.6 TRL校准
对于非同轴被测件进行测试，如；波导和晶片等，TRL校准是经常采用的校准方法，TRL代表“ Through；直通; Reflect；反射; Line；传输线。采用TRL校准的原因是因为在非同轴和高频率条件下，要实现理想的匹配负载非常困难。
真正完整的TRL校准为确定10项未知误差，需使用4接收机网络分析仪，其中2台接收机用于反射信号测试，另两台接收机完成对传输信号的测试。TRL 校准需进行14次测试。
其它术语如；LRL，LRM，TRM等只是采用其他校准件的同一种基本校准方法。
目前，许多无源和有源RF器件都采用表面安装形式(SMT)，首先对这些器件的测试，需要使用相应测试夹具。又由于技术，功率承载和工作环境或设计标准的不同，这些元件的物理尺寸变化很大，相应各种夹具的尺寸和性能变化也很大。
对夹具测试需要考虑两个因素：
1. 夹具设计
夹具应具有良好稳定的机械性能。这些夹具往往会使用在生产线测试中，夹具需能让被测件快速的插入;对齐和夹紧。对于RF工作频段夹具，需考虑阻抗匹配因素，这要求精确设计夹具中传输线尺寸和空间屏蔽。
2．夹具校准
对夹具的校准最好采用夹具上校准，安捷伦网络分析仪支持用户定义校准件功能。定义的校准件要求用户能对校准的物理特性进行表征，并将参数输入到仪表内部，并作为常用的由用户定义的校准工具。
虽然用来描述校准标准件的参数很多，对于大多数使用来说，只要少数几个参数需要修改。对于正确设计的PCB夹具而言，只有开路标准的边缘电容和短路的延迟参数需要表征。
参考文献
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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 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
pcb阻抗测试仪测试方法
pcb阻抗测试仪测试方法 随着数字电路工作速度得提高，PCB板上信号的传输速率也越来越高，如PCI-Express的信号速率已经达到2.5Gb/s，SATA的信号速率已经达到3Gb/s，新的标准如PCI-Express II、XAUI、10G以太网的工作速率更高。 随着数据速率的提高，信号的上升时间会更快。当快上升沿的信号在电路板上遇到一个阻抗不连续点时就会产生更大的反射，这些信号的反射会改变信号的形状，因此线路阻抗是影响信号完整性的一个关键因素。对于高速电路板来说，很重要的一点就是要保证在信号传输路径上阻抗的连续性，从而避免信号产生大的反射。相应的，对于测试来说也需要测试高速电路板的信号传输路径上阻抗的变化情况并分析问题原因，从而更好地定位问题，例如PCI-Express和SATA等标准都需要测量传输线路的阻抗。 要进行阻抗测试，一个快捷有效地方法就是TDR(时域反射计)方法。TDR 的工作原理是基于传输线理论，工作方式有点象雷达。如下图所示，当有一个阶跃脉冲加到被测线路上，在阻抗不连续点就会产生反射，已知源阻抗Z0，则根据反射系数ρ就可以计算出被测点阻抗ZL的大小。
最简单的TDR测量配置是在宽带示波器的模块中增加一个阶跃脉冲发生器。阶跃脉冲发生器发出一个快上升沿的阶跃脉冲，同时接收模块采集反射信号的时域波形。如果被测件的阻抗是连续的，则信号没有反射，如果有阻抗的变化，就会有信号反射回来。根据反射回波的时间可以判断阻抗不连续点距接收端的距离，根据反射回来的幅度可以判断相应点的阻抗变化。 H系列TDR阻抗测试仪是基于时域反射原理设计而成的高带宽特性阻抗测试分析专用仪器。仪器采用真差分宽带取样技术，能够自动、快速、批量、准确测试线路板及电线电缆的特性阻抗，具备波形显示与分析功能，适用于PCB 硬板、FPC软板及电线电缆的阻抗测试。 2、产品特点 1) H系列包括H045/H085/H150三种不同带宽的产品可供选择，应用领域全面覆盖阻抗条测试、软板/硬板板内测试。
DF9000地网接地阻抗测试仪,接地电阻测量仪
接地阻抗测试仪，接地电阻测试仪 接地阻抗测试仪系列产品可分为： DF9000大型地网变频大电流接地特性测量系统， DF910K大型地网变频大电流接地阻抗测量系统， DF902K变频抗干扰接地阻抗测量仪。 1、DF9000大型地网变频大电流接地特性测量系统：系统输出功率大（2-20KW），电压高（0-1000V），输出电流大（0-50A）。精确测量接地阻抗，接地电抗，接地电阻，接触电压，跨步电位差，场区地表电位梯度，接触电压，接触电位差，跨步电压，转移电位，导通电阻，土壤电阻率等参数，可全面测量大型地网的各项特性参数，完全满足新版DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》的要求。 2、DF910K大型地网变频大电流接地阻抗测量系统：系统输出功率大（5-20KW），输出电压（0-1000V），输出电流（0-50A）。精确测量接地阻抗，接地电阻，接触电位差，接地电抗，导通电阻，土壤电阻率等参数。 3、DF902K变频抗干扰接地阻抗测量仪：系统输出功率2kW，输出电压（0-200-400V）.测试输出电流（0-10A）。精确测量接地阻抗，接地电阻，接地电抗，导通电阻，土壤电阻率等参数。可满常规接地网的测量。 变频抗干扰接地阻抗测试主要用于 1.精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻、接地电抗； 2.精确测量大型接地网场区地表电位梯度；
3.精确测量大型接地网接触电位差、接触电压、跨步电位差、跨步电压； 4.精确测量大型接地网转移电位； 5.测量接地引下线导通电阻； 6.测量土壤电阻率 变频抗干扰接地阻抗测试： 也称大地网接地电阻测试仪，变频大电流接地阻抗测试仪，大型接地网接地阻抗测试系统、接地装置特性参数测试系统、大地网接地阻抗测试仪，接地阻抗测试仪等 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统 一、概述 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统是上海大帆电气有限公司和上海交通大学联合研制的最新成果，主要用于精确测量大型接地网特性参数的软硬件系统，系统主要功能：精确测量接地阻抗，接地电阻、接地电抗，场区地表电位梯度，接触电压，跨步电压，土壤电阻率，地网电流分布情况等参数。 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统通过对接地网注入一个异于工频的电流，有效地避免了50Hz及其它干扰信号引起的测量误差，可精确、经济、安全的测量接地网接地阻抗，接触电压，跨步电压，场区地表电位梯度等参数，同时使得测量过程变得方便而安全。 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统主要包括：大功率
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。
矢量网络分析仪基础知识和S参数测量
矢量网络分析仪基础知识及S参数测量 §1 基本知识 1.1 射频网络 这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络，它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。注意：这儿的网络与计算机网络并不是一回事，计算机网络是比较复杂的多端（口）网络，这儿主要是指各种各样简单的射频器件（射频网络），而不是互连成网的网络。 。因为只有一个口，总是接在最后又称 1．单端口网络习惯上又叫负载Z L 终端负载。最常见的有负载、短路器等，复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。 2单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示，在射频范畴用反射系数Γ（回损、驻波比、S ）更方便些。 11 2．两端口网络最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。 2匹配特性两端口网络一端接精密负载（标阻）后，在另一端测得的反射系数，可用来表征匹配特性。 2传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性（反射系数）外, 还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。 插损（IL）= 20Log│T│dB ，一般为负值，但有时也不记负号，Φ即相移。
2两端口的四个散射参量测量 两端口网络的电参数，一般用上述的插损与回 损已足，但对考究的场合会用到散射参量。两端口网络的散射参量有4个，即 S 11、S 21、S 12、S 22。这里仅简单的（但不严格）带上一笔。 S 11与网络输出端接上匹配负载后的输入反射系数Г相当。注意：它是网络 的失配，不是负载的失配。负载不好测出的Γ，要经过修正才能得到S 11 。 S 21与网络输出端匹配时的电压和输入端电压比值相当，对于无源网络即传 输系数T 或插损，对放大器即增益。 上述两项是最常用的。 S 12即网络输出端对输入端的影响，对不可逆器件常称隔离度。 S 22即由输出端向网络看的网络本身引入的反射系数。 中高档矢网可以交替或同时显示经过全端口校正的四个参数，普及型矢网不具备这种能 力，只有插头重新连接才能测得4个参数，而且没有作全端口校正。 1.2 传输线 传输射频信号的线缆泛称传输线。常用的有两种：双线与同轴线，频率更高则会用到 微带线与波导，虽然结构不同，用途各异，但其基本特性都可由传输线公式所表征。 2特性阻抗Z 0 它是一种由结构尺寸决定的电参数，对于同轴线： 式中εr 为相对介电系数，D 为同轴线外导体内径，d 为内导体外径。 2反射系数、返回损失、驻波比 这三个参数采用了不同术语来描述匹 配特性，人们希望传输线上只有入射电压, 没有反射电压, 这时线上各处电
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。
HTDW-3A大型地网接地电阻测试仪
HTDW-5A大型地网接地电阻测试仪使用方法 目前在电力系统中，大地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30A。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。 华天电力生产的HTDW-3A大地网接地电阻测试仪，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。 本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型。 本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。测试电流最大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。 1.测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz 和55Hz 两种频率进行测量。 2.抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。 3.精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗很小的大地网。 4.功能强大。可测量电流桩，电压桩，接地电阻，跨步电压，接触电压。 5.操作简单。全中文菜单式操作，直接显示出测量结果。 6.布线劳动量小，无需大电流线。 三、技术指标 1.测量范围：0～150Ω（含电流桩阻抗）
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明 设备清单: 1、E5071C 网分阻抗机 2、双阴头3个 3、负载(50Ω) 1个 一、正常网分阻抗机测试界面 如开机后没有进入正常的网分阻抗机测试界面, 则此时网分阻抗机处于频域测试模式,点击屏幕右边的软按钮“Analysis”。
在“Analysis”菜单中,将“TDR“功能打开－On 将提示就是否重启以改变改变网分阻抗机的状态,选择“Yes”随后将进入正常的阻抗测试界面/设置向导界面
随后将进入正常的阻抗测试界面/设置向导界面 双击红色窗口区域,则可进入TDR主测试界面进行测试
二、测试/调整曲线 进入TDR主测试界面后,阻抗曲线如图所示,我们按住鼠标左键拖拉图示画出方框,有“Zoom”菜单显示,点击该Zoom菜单。 点击Zoom按钮后可以瞧到阻抗曲线如下图: 点击Zoom按钮后可以瞧到放大后的阻抗曲线 :
可以点击“TDR/TDT”进入波形的调整 点击圆形按钮上的左右三角形进行校准面的左右移动 点击圆形按钮上的上下三角形进行阻抗曲线的上下移动 点击圆形按钮上的缩放图标进行阻抗曲线的水平方向(Horizontal)的缩小放大 (可以将阻抗曲线调整,使其合适显示窗口) 点击圆形按钮上的缩放图标进行阻抗曲线的垂直方向(Vertical )的缩小/放大 (可以将阻抗曲线更平滑/崎岖地显示,但并不改变真实的阻抗值) 三、显示测试结果 1、显示平均值 2、显示最大/最小值 3、显示每点阻抗值
4、显示平均值 先点击Setup ,再点击Basic Mode按钮 先点击Setup ,再点击Basic Mode按钮 弹出对话框,选Yes
CHB-2000(A)电爆网络全电阻测试仪
CHB-2000(A)型电爆网络全电阻测试仪 一概述和适用范围 2001年10月开始实施的新煤矿安全手册第三百三十六条规定，每次爆破作业前，爆破工必须作电爆网络全电阻检查。严禁用发爆器打火发电检查电爆网络是否导通。根据上述要求，按GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》的要求，设计成本质安全型专用电雷管网格电阻测试仪。该仪器采用微处理器及新型电子元器件设计的一种读数精确，性能稳定可靠，外壳结构上采用圆弧流线型设计，3位半数字显示，操作简便，功耗小，重量轻的便携式智能仪器。 本仪器广泛适用于煤矿井下可燃气体爆炸性环境和其它工作情况下，检测单只电雷管及网络电雷管的电阻值，也适用于电雷管生产和库存单位作检验仪表。 二技术要求 1.防爆形式：矿用本质安全型， 2.防爆标志：ExibI 3. 环境条件：环境温度：0℃～40℃ ; 相对湿度：≤95％（25℃）；大气压力：（80～106）kPa；具有甲烷、煤尘等爆炸气体的煤矿井下。 4、仪表电源： 选用通用普通9V叠层干电池一节，允许电压下降至7V，仪表尚可保证测量精度。 5、测试仪具有电池欠压显示、欠压自动关机及延时关机功能：电池电压小于7.5V时，液晶显示器出现“LOBAT”符号，电池电压小于7V或开机10分钟后，测试仪自动关机。 6、测试仪具有背光功能：背光打开10秒钟后自动关闭。 7、量程：分二档，读数单位为Ω。 1) 0～199.9Ω档用于检测单只或25只以内串联电雷管阻值，分辨率为0.1Ω。准确度：±（1.0%读数+5个字）。 2） 0～1999Ω档用于检测整个电雷管串联网络阻值，分辨率为1Ω，准确度：±（1.0%读数+3个字）。 8、小数点、极性、单位自动定位，超量程最高位显示“1”，其余消隐。 19、外形尺寸：118×72×46mm。 10、重量：280g。 11、外壳材质：ABS防静电工程塑料。 重庆山兰机电设备有限公司版权所有
网络阻抗测试仪.
目录 一、方案论证与比较 (2 1.1 信号源选择部分方案论证 (2 1.2信号源调理部分方案论证 (3 1. 2.1 有源低通滤波 (3 1.2.2放大电路 (3 1.3I/V变换电路模块方案论证 (3 1.4阻抗模测量模块方案论证 (4 1.5阻抗角测量部分方案论证 (4 1.6综合控制部分方案论证 (5 二、分析计算 (5 2.1阻抗模 (5 2.2阻抗角 (6 2.3谐振点 (6 2.4被测网络结构的判断和计算 (6 2.4.1 元件类型判断 (6 2.4.2 元件串、并联判断 (6 2.4.3 元件参数的计算 (7 三、系统设计 (7
3.1总体设计框图 (7 3.2单元电路设计 (8 3.2.1 DDS产生信号源电路设计 (8 3.2.2 信号源滤波及放大电路设计 (9 3.2.3 I/V转化电路设计 (9 3.2.4峰值检波模块电路设计 (9 3.2.5比较器电路设计 (10 3.2.6电源电路设计 (10 3.2.7 MSP430和CPLD电路设计 (11 四、软件系统流程图 (12 五、系统测试 (13 5.1测试原理与方法 (15 5.2使用仪器 (16 5.3测试数据结果 (16 5.4数据误差分析 (17 5.5总结 (18 六、参考文献 (18 网络阻抗测试仪
摘要:本方案采用MSP430单片机作为主控。利用DDS芯片AD9851、运放电路、矩阵键盘,设计了一个输出幅度2V±0.1V(Vpp、频率1kHz~200kHz、可步进显示的正弦信号作为标准输入信号,设定固定频率或扫频信号输入到被测未知R、L、C网络,经过I-V转换电路后,通过有效值转换芯片AD637和24位高精度A/D 转换芯片测量输出电压值,换算阻抗。阻抗角的测量是将原输入信号和经由被测网络后输出的一组测量信号分别经过由TL3016构建成的具有迟滞特性的过零比较器整形为方波,通过可编程逻辑器件(CPLD对方波信号进行滤波、测算相位差,单片机读取CPLD相位差信息计算得到阻抗角。利用相位的大小判断元件的种类,分别利用DDS的低频和高频信号判断串并联网络结构,由阻抗和电路结构进一步计算元件具体数值。 关键字:阻抗测量;AD7799;TL3016;RLC网络;MSP430 一、方案论证与比较 1.1 信号源选择部分方案论证 阻抗参数测量在传感器、仪器仪表以及印刷电路分布参数分析等技术领域中占据非常重要的地位,目前阻抗测量技术已经从电桥法、谐振法等传统方法发展到矢量伏安法等现代数字测量技术。然而现有的数字化阻抗测量方法都要求激励信号是低失真度的正弦信号,而频率高的低失真度正弦信号很难获得,这限制了测量精度的提高和测量范围的扩大。可见,获得低失真度、高精度、稳定的标准信号源是这个系统的核心,它的成功与否,将直接影响到整个系统的性能。 方案一:利用模拟分立元件(如RC、LC网络产生振荡信号 利用成熟的三点式晶体管振荡电路,可以通过改变电阻,电感,电容元件的参数,来改变正弦振荡的频率。这种电路的特点是频率稳定性较好,并且很容易起振,电路简单。但是如果要实现题目中要求的1KHz至200KHz那么宽的频率范围,很难做到,或者实现起来系统体积太大,功耗很高,容易产生杂波,不易精确调节振荡频率。 方案二:利用压控振荡器VCO产生振荡信号
安捷伦4294A阻抗分析仪基础手册(中文版)
AGILENT TECHNOLOGIES, INC. 4294A 精密阻抗分析仪 操作手册 简明中文版
目录 4294A精密阻抗分析仪简介 (1) 4294A 前面板介绍 (2) 4294A 操作示例 (4) 其他测试夹具简介 (22) 将PC上的.bas程序上传至4294A主机 (23)
4294A 精密阻抗分析仪简介及操作指南 Agilent4294A精密阻抗分析仪是一种可以对元件和电路进行高效率阻抗测量和分析的综合测试仪器，凭借自动平衡电桥技术，在其所覆盖的测试频率范围内（40Hz~110MHz）基本阻抗精度可达到±0.08%。它拥有出色的高Q/低D精度，适于对低损耗元件进行分析，较宽的信号电平范围也能在实际工作条件下对器件作出准确评估。 在具体应用中，可选取不同的等效电路模型对待测器件进行全面分析，其丰富的测试性能可以满足用户的各种需求，以下是该测试仪表的几项重要参数：
4294A 前面板介绍 1. 2. 3. 4. 可选择激活当前操作曲线（曲线A/B）[Meas]-激活软键进行测试参数选择[Format]-可调整曲线的显示方式（线性/对数）[Display]-可进入选择电路的等效模型等[Scale Ref]-可调整曲线的刻度 [Bw/Avg]-可调整带宽和平均 [Cal]-进行校准相关操作 [Sweep]-对测试信号进行配置 [Source]-调整信号电平，DC偏置等 [Trigger]-触发设置 [Start]-设置起始扫描参数 [Stop]-设置终止扫描参数 [Center]-设置中心频率 [Span]-设置频率范围 旋钮-可连续调节数值 [↓] 和[↑]-可步进调节数值 [Entry Off]-关闭输入 [Back Space]-删除键 [0] - [9] [.] [-]-可设置具体数值及命名文件名 [G/n][M/μ][k/m][x1]-设置变量单位
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。
大型地网接地电阻测试仪说明书
目录 一、仪器概述 (1) 二、性能特点 (1) 三、技术指标 (1) 四、仪器测试的操作过程及功能说明 (2) 1、测量原理框图及测试接线图 (2) 2、测试操作步骤 (4) 4、测试菜单详细解释 (6) 5、测试过程中仪器自诊说明 (6) 五、注意事项 (7) 六、随机配件 (7)
大型地网接地电阻测试仪 一、仪器概述 目前在电力系统中，大型地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30安培。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。 大型地网接地电阻测试仪，可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。 本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。测试电流最大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。 二、性能特点 1、测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz 和55Hz 两种频率进行测量。 2、抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。 3、精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗很小的大型地网。 4、功能强大。可测量电流桩，电压桩，接地电阻，跨步电压，接触电压。 5、操作简单。全中文菜单式操作，直接显示出测量结果。 6、布线劳动量小，无需大电流线。 三、技术指标 1、阻抗测量范围：0～5000Ω 2、分辨率：0.001Ω 3、测量误差：±（读数×2％+0.005Ω）
FD100Z200Z网路电阻测试数显发爆器使用说明书
FD100Z200Z网路电阻测试数显发爆器使用 说明书 一、网络电阻测试使用说明说 A、用途 新实施的煤矿安全规程第三百三十六条规定，每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查，严禁用发爆器打火发电检查电爆网路是否导通，根据上述要求，FD100Z/200Z按GB3836-2000CC爆炸性环境用防爆电器设备的要求设计生产该仪器采用3位半高精高亮度LED数码显示，在井下显示清楚（红色），测试准确，性能稳定，抗震动，功耗小，操作简单等优点。 该网路电阻测试部分或国家专利，专利证号ZL200420085071.8 B、技术要求 1、防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型EXD[ib]1 2、使用环境：温度-20℃～40℃相对湿度≤98％RH大气压力80～106KPA 3、电源：RS201.5V高性能碱性电池4节。开路电压≤6.2V。允许电压降至4.5V 4、测试回路：短路电流≤10MA 5、量程：0～1999欧姆 C、操作说明
1、新仪器使用前，应把仪器后盖打开，把第四节高性能碱性电池接至电板位置正确装好，盖上盖后，拧紧螺丝，显示窗数码管“左边”显示“1”，让显示窗两侧两接线端子短路，数码管显示“222”说明电池已装好，电路正常。以上工作必须在井上完成。禁止在井下打开盖子换电池。 2、现场使用时，把仪器有显示窗的一面，水平朝上放好，若测单支雷管电阻值时，可直接把雷管的两根脚线接到测试端子的连接线上，待显示窗数字显示稳定时，读书即为被测电雷管的电阻值。 3、测电爆网路全电阻值时，先测出放炮母线的电阻值，再把连接好的电爆网络接到放炮母线上，把放炮母线的另两个接头接到测试端子上，显示窗立刻显示被测电爆网路的全电阻值，待显示数字稳定后读数即为被测电爆网路的全电阻值。 D、注意事项 1、本测试功能专业与测量网路电阻切勿测量电压、电流等其它电量，以免电量受损。 2、仪器后盖未完全盖好固定好时，严禁使用。 3、仪器电池电压降到4.5V已下时，应及时更换电池一保证测量的准确性。 4、检修时不得更改电路元件规格、型号参数。 5、若作为放炮器使用时请详细参阅放炮器使用说明说。
便携式阻抗测试仪
便携式压电超声换能器阻抗测试仪 一、仪表简介 压电式超声波换能器最主要的参数是串联谐振频率(机械谐振频率)fs，并联谐振频率(反谐振频率)fp，串联谐振阻抗(机械谐振阻抗) Ro，并联谐振阻抗(反谐振阻抗)Rp，自由电容Co等。常规测试方法有两种。一种是恒压源传输线法，此种方法设备要求低，测试原理简单，但测试速度慢，精度差，还要依靠体积较大的信号源，示波器，毫伏表等通用仪器，手动操作为主；另一种是采用阻抗分析仪，此种方法可实现自动测试，速度较快，但设备庞大，价格昂贵，有的还需依赖电脑，携带移动不方便。根据以上现况，我公司研制了便携式超声波换能器测试仪，并申请了国家专利。该设备采用导纳圆分析原理，插补式算法提取数据，自动测试，速度较快，精度高，体积小，重量轻，携带移动方便，实用强，主用于常规生产指导和设备现场维修、调试。如图示： 二、工作原理 本仪器核心部件采用ADI公司生产的阻抗专用测量芯片AD5933，AD5933是一款高精度的阻抗测量芯片，内部集成了带有12位，采样率高达1MSPS的AD转换器的频率发生器。这个频率发生器可以产生特定的频率来激励被测换能器，被测换能器上得到的响应信号被ADC采样，并通过片上的DSP进行离散的傅立叶变换。傅立叶变换后返回在这个输出频率下得到的被测换能器实部值R和虚部值I，连续测量一个频段的实部值R和虚部值I，便可绘制出被测换能器阻抗变换导纳圆，通过分析导纳圆便可精确的获得被测换能器基本参数。 三、设备参数 1、 电源：AC160V~250V，或DC9V电池。 2、 功耗：小于0.5W 3、 体积：高80mm＊宽205mm＊长230mm 4、 重量：800克
防雷检测专用大地网测试仪使用方法
防雷检测专用大地网测试仪使用方法 英文名称：Geodetic Network Tester 又名异频地网接地阻抗测试仪简称大地网测 试仪；仪器适用于测试各类接地装置的工频接 地阻抗、接触电压、跨步电压等工频特性参数 以及土壤电阻率。可测变电站地网（4Ω）、 水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω等 各种现场；应用于对接地电阻及相关参数测试 的高精度测试仪器。该仪器具有体积小、重量 轻、携带方便、抗干扰性能强、准确度高等特 点。 一、仪器特点 全触摸超大液晶显示器：操作简单，仪器配备了高端的全触摸液晶显示屏，超大全图形操作界面，每过程都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用。轻轻触摸一下就能完成整个过程的测量，是目前非常理想的智能型测量设备。 变频技术、精准测量：抗干扰能力强，由仪器内部自带变频电源模块提供仪器测量输出电源，频率可变为45Hz 或55Hz，并采用数字滤波技术，有效地避开了现场各种工频干扰信号，使仪器实现高精度、准确可靠的测量。 DSP 高速处理器：精准快速，仪器内部采用专业的DSP 快速数字信号处理器作为处理核心，在保证测量数据精准的前提下，大大的提升了仪器本身的运算处理能力。 全过程智能测控：仪器在内部高性能处理核心的强力支持下，对整个测量过程当中的电流输出、 电压采集以及频率变换等一系列复杂的运算步骤，快速自动的完成。仪器可以自动判断电流回路的阻抗，并据此自动调节异频电源的输出电流值（额定输出电流为5A），无须人为干预，即可自动完成测试任务。仪器的测量内容包括地网的接地阻抗Z、纯电阻分量R 和纯感抗分量X。 海量存储数据：仪器内部配备有日历芯片和大容量存储器，能将检测结果按时间顺序保
网络分析仪的原理详解
网络分析仪的原理详解 网络分析仪基本原理无线射频 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。 网络分析的基本原理网络分析仪的发展 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。 网络分析的基本原理 图1. NI PXle-5630 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，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。 网络分析的基本原理网络分析理论
交流阻抗测试仪
FS9100交流阻抗测试仪 一、产品概述 FS9100交流阻抗测试仪是判断发电机转子绕组有无匝间短路的专用仪器，可以全自动、手动（单向或双向）测量转子绕组的电压、电流、阻抗、功率、相位角等参数。 FS9100交流阻抗测试仪采用先进的高速微处理器技术，功能更强大，性能更优越，使用更方便。具有工作可靠性高、操作简便、测试精度高、小巧轻便等特点。目前在国内处于领先水平。 二、性能特点 1、全自动采集、测量、显示、存储、打印所有测量参数和阻抗特性曲线（电压、电流、阻抗、功率、频率、设备编号、时间等）。 2、自动采集发电机的实时转速（需要转速传感器的支持），根据转速出具转速阻抗特性曲线，全面反应变压器的阻抗状态。 3、超大量程，能全自动和手动测量所有发电机转子交流阻抗及其特性曲线。 4、内置超大容量存储器，可存储测试数据，并可经标准工业通讯接口（RS232）上传至PC 机，运用本公司开发的随机软件实现数据下载、自动生成和编辑典型的测试报告，便于技术管理和存档。 5、具有完善的过压、过流保护功能，其中过流过压保护值是根据试验参数的设置情况自动调整，既简便又能确保被试设备的安全。 6、可兼做单相变压器的空载、短路试验和电压（流）互感器、消弧线圈的伏安特性试验。 7、自带大屏幕图形LCD，全中文菜单界面，光标提示操作，简单、方便；实时显示测试数据和曲线，曲线坐标自动缩放，读图更加清晰。 8、自带微型打印机，可实时打印交流阻抗测试报告和交流阻抗特性曲线。 三、产品技术参数
1、测量精度：电压，电流：0.2级 2、功率：COSφ>0.1: 0．5级；COSφ≤0.1:1．0级 3、阻抗：COSφ>0.1: 0．5级；COSφ≤0.1:1．0级 4、电压测量范围：AC 10V～600V 5、电流测量范围：AC 0.5A～50A 6、工作温度：-10℃～50℃ 7、工作湿度：0～80% 8、工作电源：AC220V±10﹪ 50Hz±1Hz 9、外形尺寸：360mm×220mm×150mm 10、仪器重量：5Kg
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
大地网接地电阻测试仪说明书
大地网接地电阻测试仪说明书 一、仪器概述 目前在电力系统中，大型地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30安培。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。 HTDW-Ⅲ型大型地网接地电阻测试仪，可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型，采用了新型异频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。 二、技术指标 1、仪器测量范围：0～15Ω 2、测量精度：3% 3、测量输出电流：AC＜3A 4、测量线要求：>Φ1.5mm2 5、供电电源：AC220V/50HZ 6、仪器重量：5kg 三、面板示意图
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图1测量原理示意图 R0回路电阻5～80Ω R x\测试电阻0～15Ω R f标准电阻 测量电流线D：长度为地网对角线长度的3～5倍；线径：≥1.5mm2 2 2） 图2.2四极法测量接线示意图
说明：四极法测量时，仪器面板上的测量方式指示开关指向四极法，从地网的地桩上引出二根连接线分别接到电压极2、接地网两接线柱，然后按测量操作步骤进行测试。 2、测试操作步骤 1）首先检查用于试验的电流线、电压线和地网线是否有断路现象（用万用表测量），地桩上的铁锈是否清除干净，其埋进深度是否合适（>0.5米），同时检查测试线与地桩的连接是否导通，如未导通，请处理后重新连接。 2）电流测试线与电压测试线的长度比为1：0.618，电流测试线的长度应是地网对角线的3—5倍。 3）电流测试线和电压测试线按规定的长度将一端与仪器相接后平行放出。另一端分别接在两支地桩上（如图2所示）。 4）将已放好的测试线检查一遍，将万用表一端接电流线或电压线，另一端接地网线如无阻值显示即为断路，确认完好再进行测试。5）检查连线无误后，给仪器接上AC220V/50HZ电源，对仪器进行通电。 6）按测量键，开始测量（测试过程中，液晶屏显示“正在测试，请等待……”）。 7）仪器显示测试结束后，记录测试数据（本仪器可多次重复测量）。8）关掉仪器电源后，拆除连线，测试过程结束。 3、测试过程中仪器自诊说明 1）若仪器显示“回路电阻偏大”，则说明“电流线”连线与“电流极”地桩接触不良或地桩太少，需增加地桩，减少回路电阻。地