网络分析仪

网络分析仪技术资料

一网络分析仪简介

网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正，并换算出其他几十种网络参数，如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗（或导纳）、衰减（或增益）、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。

它本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量，则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显，所以网络分析仪使用之前必须进行校准。

二网络分析仪的发展过程

网络分析仪是在四端口微波反射计（见驻波与反射测量）的基础上发展起来的。在60年代中期实现自动化，利用计算机按一定误差模型在每一频率点上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和窜漏等而引起的误差，从而使测量精确度大为提高，可达到计量室中最精密的测量线技术的测量精确度，而测量速度提高数十倍。

三网络分析仪的原理

一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时，由第n 个端口输入的入射行波a n将散射到其余一切端口并发射出去。若第m个端口的出射行波为b m,则n口与m口之间的散射参数S mn=b m/a n。一个双口网络共有四个散射参数S11、S21、S12和S22。当两个终端均匹配时，S11和S22就分别是端口1和2的反射系数,S21是由1口至2口的传输系数，S12则是反方向的传输系数。当某一端口m终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m口。这可以等效地看成是m口仍是匹配的，但有一个行波a m入射到m口。这样，在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。这就是网络分析仪的最基本的工作原理。单端口网络可视为双口网络的特例，在其中除S11之外，恒有

S21=S12=S22。对于多端口网络,除了一个输入和一个输出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配负载，从而等效为一个双端口网络。轮流选择各对端口作为等效双口网络的输入、输出端，进行一系列测量并列出相应的方程,即可解得n端口网络的全部n2个散射参数,从而求出n端口网络的一切特性参数。图左为四端口网络分析仪测量S11时测试单元的原理示意，箭头表示各行波的路径。信号源 u输出信号经开关S1和定向耦合器D2输入到被测网络的端口1，这就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)经定向耦合器 D2和开关传到接收机的测量通道。信号源u的输出同时经定向耦合器D1传到接收机的参考通道，这个信号是正比于a1的。于是双通道幅度-相位接收机就测出b1/a1，即测出S11,包括其幅值和相位（或实部和虚部）。测量时,网络的端口2接上匹配负载R1，以满足散射参数所规定的条件。系统中的另一个定向耦合器D3也终接匹配负载R2,以免产生不良影响。其余三个S 参数的测量原理与此类同。图右为测量不同Smn参数时各开关应放置的位置。

在实际测量之前，先用三个阻抗已知的标准器（例如一个短路、一个开路和一个匹配负载）供仪器进行一系列测量，称为校准测量。由实测结果与理想（无仪器误差时）应有的结果比对，可通过计算求出误差模型中的各误差因子并存入计算机中，以便对被测件的测量结果进行误差修正。在每一

频率点上都按此进行校准和修正。测量步骤和计算都十分复杂，非人工所能胜任。

上述网络分析仪称为四端口网络分析仪，因为仪器有四个端口，分别接到信号源、被测件、测量通道和测量的参考通道。它的缺点是接收机的结构复杂，误差模型中并未包括接收机所产生的误差。

四网络分析仪与频谱分析仪的区别

频谱分析仪主要有两种结构：扫频式的和FFT，由于FFT 结构存在测量频率的限制，一般只用于低频，而扫频式的广泛应用与射频和微波领域扫频相对于FFT优点有：测量频率范围宽，DANL低，测量动态范围大等FFT相对于扫频的优点有：实时测量，当然扫频的频谱仪有的也有FFT功能，如PSA，一般的频谱分析仪，后端对接收信号进行AD采集，然后用DSP 处理后，可以达到VSA（矢量信号分析仪）的功能，如ESA＋89601A当然目前的频谱分析仪功能还可以扩展，如NF测试，

Phase Noise的测试，Digital Modulation的测试等，但是这些一般是作为选件，选件的意思就是要额外的付钱。

网络分析仪有矢量和标量两种，目前主要的是矢量的，也就是说它能同时测量得到传输、反射幅度和相位信息，网络分析仪里面有自己的信号源，也有自己的接收机，但是如果把它理解成一个信号源和一台频谱仪的综合，那是有问题的，因为目前标准的网络分析仪只能测量线性参数，它是同频扫描的，具个例子，VNA扫描f1时，接收端也是测量f1信号上的传输和反射，再次计算得到S参数。当然现在的VNA 功能也扩展了，一般的VNA有frequcney offset选件，加上这个，就可以完成例如Mix这种频率偏移器件的扫描测试，当然有了这个频率偏移，也可以进行器件的非线性测试，如谐波等参数测试。还有一个VNA的主要扩展就是进行差分器件的测试，目前随着差分拓扑的广泛应用，VNA也推出了例如四端口的VNA，但是它产生的信号也不是物理上差分，而是逻辑上差分，主要还是完成四端口网络的测试，然后进行混合S 参数转换，得到DUT的差分性能，但是四端口的VNA一般要比两端口的贵上一倍。

ZVB4矢量网络分析仪操作指导书

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、带方框的键如MEAS键为仪器面板上的按键，方框内带单引号的键为软菜单（soft menu）， 即屏幕右侧所示菜单所对应的键，如‘dB Mag’。 5、本仪器几乎所有操作都可以通过鼠标进行。

几款网络分析仪的介绍

ENA射频网络分析仪 Agilent E5071C 9 KHz至8.5 GHz 详细说明: Agilent E5071C ENA系列网络分析仪 频率范围： 频率范围端口选件 E5071C 9KHz-4.5GHz 2/4 240/440 9KHz-8.5GHz 2/4 280/480 100KHz-4.5GHz 2/4 245/445 100KHz-8.5GHz 2/4 285/485 系统动态范围： 频率IF 带宽技术指标 SPD

主要特性： ?宽动态范围：在测试端口上的动态范围> 123 dB（典型值） ?极快的测量速度：39 ms（进行完全双端口校准，扫描1601点时） ?低迹线噪声：0.004 dB rms（70 kHz IFBW时） ?集成的2和4端口，带有平衡测量能力 选件： E5071C—008 频率偏置模式 E5071C—010 时域分析能力 E5071C—790 测量向导助手软件 E5071C—1E5 高稳定度时基 E5071C—240 双端口测试仪9KHz-4.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—245 双端口测试仪100KHz-4.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—440 4端口测试仪9KHz-4.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—445 4端口测试仪100KHz-4.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—280 双端口测试仪9KHz-8.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—285 双端口测试仪100KHz-8.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—480 4端口测试仪9KHz-8.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—485 4端口测试仪100KHz-8.5GHz 带偏置T型接头 附件： 校准件 HP85033D/E (3.5mm) 校准件HP85032B (N型) ?宽动态范围：在测试端口上的动态范围> 123 dB（典型值） ?极快的测量速度：39 ms（进行完全双端口校准，扫描1601点时） ?低迹线噪声：0.004 dB rms（70 kHz IFBW时） ?集成的2和4端口，带有平衡测量能力 ?提供频率选件：从9 kHz/100 kHz（带有偏置T型接头）到4.5 GHz/8.5 GHz E5071C网络分析仪具有广泛的频率范围和众多功能，在同类产品中具有最高的射频性能和最快的测试速度。它是制造工程师和研发工程师测量9 kHz至8.5 GHz射频元器件和电路的最佳工具。

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

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

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

网络分析仪选型指南

是德科技 网络分析仪选型指南

目录 Keysight 矢量网络分析仪解决方案 (4) 有源器件评测 (5) 无源器件评测 (7) 通用、教育 (9) 制造 (12) 高速串行互连分析 (14) 安装和维护 (15) 相关的网络分析仪产品和附件 (16) 关键性能和功能比较 (18) 过渡和升级 (21) 相关文献 (22) 网络资源 (23)

获得更高的置信度 无论您是测试有源器件还是无源器件，速度和性能的适当组合可为您增添竞争优势。 在研发过程中，是德科技矢量网络分析仪（VNA）提供出色的测量完整性，帮助您把深 层次的理念转换为更出众的设计。产品线上经济高效的 VNA 提供您所需的吞吐量和 可重复性，并将部件转变为具有竞争力的元器件。每一个 Keysight VNA 都能很好地体 现是德科技在线性和非线性器件表征方面的专业水平。在工作台、机架上或在现场， 我们能够帮助您获得更高的信心。 物理测量生态系统 放大器 点对点通信雷达 雷达军事通信 诊断系统和元器件诊断 医疗和工业流程

Keysight VNA 解决方案是德科技提供各种不同测量频率范围、性能和功能的矢量网络分析仪，能够满足用户 不同的测量需求。 这份选型指南概要介绍了是德科技所有的网络分析仪产品，并提供同类产品间的比 较，以帮助用户选择最能满足解决方案要求的产品。此外，资料中还简要地介绍了网络 分析仪的典型应用、 各种测量需求以及是德科技网络分析仪如何满足这些需求。

有源器件的评测 测量挑战 是德科技网络分析仪能够用来表征和测试有源组件，例如放大器、混频器和频率转换器。它们可轻松进行放大器的常规参数测量，例如增益、增益和相位压缩、隔离度、回波损耗和群时延。谐波失真常用于了解放大器的非线性行为，接收机有时需要工作在与激励源不同的频率上。由于频率转换器件的输入频率和输出频率不同，例如混频器和频率转换器，因此，精确地对频率变换器件进行测量具有很大的挑战性。用于测量这些器件的网络分析仪必须具有频偏模式（FOM ），才能够胜任测量这种输入频率和输出频率不相同的器件的任务。有时，可能还需要使用其他仪器和信号调节器件来进行双音测量、大功率器件测量、噪声系数测量、ACP 和 EVM 等其他类型的测量。因此，测量系统变得越来越复杂或者完成一个放大器的测量需要多个不同的测量工位。 是德科技解决方案 是德科技提供广泛的使用灵活、价格经济的测试解决方案，对有源元器件进行矢量网络分析。Keysight VNA 专为线性和非线性表征而设计，具有极高的精度。除了高性能优势之外，多款测量应用软件可简化设置、缩短测试时间并提高测量精度。 主要特性 –放大器增益、匹配和隔离：S 参数测量 –AM-AM 和 AM-PM 转化：功率扫描，信号源和接收机校准 –大功率/脉冲可配置性：可配置的测试座、大输出功率、信号源和接收机衰减器、内置脉冲发生器、外部脉冲发生器控制、内置脉冲调制器 –频率转换器转换增益/损耗：FOM 、信号源和接收机校准、标量混频器校准 –频率转换器转换相位/群时延：FOM 、幅度和相位校准、矢量混频器校准 –LO 驱动/测量：第二个内部信号源、外部射频源控制、三端口校准和测量、LO 功率校准 –混频器拓扑：扫描射频、扫描/固定 LO （固定 IF/扫描 IF ）、双级变频器、配有内置 LO 的变频器 –精确的信号源输出功率和绝对功率测量：信号源和接收机校准、功率传感器失配校正、接收机电平调节 –谐波失真：FOM 、信号源和接收机校准、较低的信号源谐波、接收机衰减器 –互调失真（IMD ）：FOM 、第二个内部信号源、外部信号源控制、内置信号合成网络、扫描 IMD –噪声系数测量 –Hot-S22 测量：FOM 、第二个内置信号源、内置信号合成网络 –功率附加效率：直流输入和/或直流电表控制 –直流偏置：内部直流偏置源/直流源控制/内置直流偏置电路 –非线性矢量网络分析（NVNA ）：波形分析、X 参数

实验一 认识网络分析仪及其基本操作

实验一认识网络分析仪及其基本操作 PB11210156 韦俞鸿23系 一．实验目的 1.了解网络分析仪基本测试原理； 2.熟悉网络分析仪的按键，显示界面及其基本操作； 3.直观了解终端负载为Open，Short，Load（50 欧姆）的传输线特性。 二．实验要求 1.严格按照实验操作规范进行操作，注意安全，不要损坏仪器； 2.按照本文档提供的操作步骤完成实验，得到最后结果，并以实验报告的形式提交。 三．实验结果及分析 （1）.基本测量设置及显示调整 第一次操作图像结果： 分析：实验步骤是基于测量的设置和显示调整。如图所示，我们设置了数据格式为对数幅度格式，故纵轴单位为dB,纵轴显示8格，每格范围0.1dB/div，且设置第六格为参考，即零坐标轴。横坐标频率范围为100k~1.001GHz，扫描点数为101，可在数据包里查看到相应的101个频率及对应数据。测量结果Marker1：200MHz->-0.1841dB;Marker2: 650MHz->-0.4059dB;Marker3: 100kHz->0.0111dB。由于测量值为S22，S22=(Z out-Z0)/(Z out+Z0),所以随着Z out的改变，S22的幅值也会发生改变。而Z out的变化可能是由于电路本身的影响，故所测量的结果会出现一定的误差。

（2）.终端接Open,Short,Load (50欧姆)的传输线特性 结果（Open）： 分析：如图所示，三个图分别为开路情况下900M~1GHz的S11的幅度对数图，相位图，及Smith圆图。由S11=(Z in-Z0)/(Z in+Z0)，可看出，S11的幅度是递减的，相位在970M 之后发生变化，随着频率的变化，则Smith圆图为从Marker1处沿着等r线顺时针旋转。由于Z L即使是没接负载，也无法做到无穷大，故1点不能达到理想的开路线处。 结果（Short）：

AGILENT 最先进的网络分析仪

超越S参数测试 -安捷伦科技最先进的矢量网络分析仪PNA-X David Ballo 产品销售工程师，安捷伦科技 无论在研发还是在生产制造中，工程师们在测试射频元件时都面临许多重大挑战。在研发过程中，更快并以较少的重复工作来解决设计难题至关重要。生产制造过程中，需要在保持精度和最大产出率的同时，缩短测试时间和降低测试成本。 减缓压力的方法之一是使用灵活的高度综合的测试解决方案――如Agilent N5242A PNA-X微波网络分析仪。由于PNA-X的先进体系结构，它不仅提供卓越的性能和精度，而且还能针对超越与网络分析仪相关的传统散射参数（S参数）的各种测量进行配置。一些内置组件（如第二个信号源和宽带合路器）能对射频和微波器件，尤其是放大器、混频器和变频器的非线性特性进行非常精确的表征，让您对这些器件的性能有更加全面的了解。 确保精确的系统模拟 精确的幅度和相位测量对应用在现代化无线和航空/国防系统设备中的器件至关重要。在设计阶段，系统模拟需要高度精确的元件表征来保证系统满足其性能要求。在生产制造中，精确的测量验证每一个元件是否满足其公布的指标。 S参数在射频元件（如滤波器、放大器、混频器、天线、隔离器和传输线）测量中使用最为广泛。测量结果能确定射频器件在正向和反向传输信号时其以复数值（幅度和相位）表示的反射和传输性能。它们全面描述了射频元件的线性特性，这对全系统模拟来说是有很有必要的一部分，但要对全系统做更加完全的模拟时，仅仅进行S参数测试是不够的，诸如器件特性随频率变化而呈现出的幅度响应不平坦性或相位响应斜率的不恒定性等这些偏差都会引起严重系统性能下降。 器件的非线性特性也会造成系统性能的劣化。例如，如果放大器的驱动信号已经超过其线性工作的范围，则它将会出现增益压缩、调幅到调相（AM到PM）的转换及互调失真（IMD）。 核心测量概述 矢量网络分析仪（VNA）是测定元件特性最经常使用的仪器。传统VNA包含一个给被测器件（DUT）和多测量接收机提供激励的射频信号发生器，以测量信号在正向传输和反向传输时入射、反射和传输信号（图1）。信号源在固定功率电平进行扫频以测量S参数，而在固定频率上对其功率扫描，可以测量放大器的增益压缩和AM-PM转换。这些测量能测定线性和简单非线性器件的性能。

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。

网络分析仪测量

是德科技 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例

引言 对于通信系统而言，元器件的幅度和相位特性是影响性能的重要因素。矢量网络分析仪可提供此类器件的相关信息，包括放大器和晶体管等有源器件，以及电容器和滤波器等无源器件。而且，由于增加了时域功能，网络分析仪还能在测量过程中去除不需要的响应，只留下需要的信息。本应用指南说明了对射频滤波器进行的扫频测量，以及对通信频段放大器进行的扫描功率测量。 测量滤波器 对滤波器的特性进行全面的表征通常可以借助扫频测量来实现。图 1 显示了滤波器的频率响应。在左侧和底部，我们可以看到以对数幅度格式表示的传输响应；在右侧，我们可以看到反射响应（回波损耗）。最常测量的滤波器特性是插入损耗和带宽，如下图所示，其垂直标度经过扩展。另一个经常测量的参数是带外抑制。这项测量用于了解滤波器在其带宽内传输信号，同时在其带宽外抑制信号的能力如何。测试系统的动态范围通常决定了其评测这一特性的能力。 以下回波损耗图显示了典型的无源反射滤波器特征，从图中可见其在阻带中显示为高反射（接近 0 dB），而在通带中表现出良好的阻抗匹配。吸收式滤波器则是一种不同的滤波器，其在阻带和通带 中都能很好地匹配，可在广泛的频率范围中提供良好的匹配。 参考 0 dB 图 1. 通过频率扫描测试滤波器

目录 误差来源和类型 04误差校正类型05单端口校准05适配器效应06双端口校正07电子校准08评定测量不确定度09执行传输响应校准11增强型传输响应校准12测量12全双端口校准13 TRL 校准13校准不可插入式器件14未知直通校准14移除适配器的校准15建议读数15

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。

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

S参数定义,矢量网络分析仪基本知识和S参数测量

S参数定义、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。 1．单端口网络习惯上又叫负载Z L。因为只有一个口，总是接在最后又称终端负载。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。 ?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、S11）更方便些。 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。?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。 ?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。

V2 ?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S11、S21、S12、S22。 S参数的基本定义： S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)（能量方面的反应）表示。 S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。 S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。 S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。 特点： 1、对于互易网络有S12＝S21 2、对于对称网络有S11＝S22 3、对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上 4、在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。

网络分析仪在智能站的作用

网络分析仪在智能站中的应用 1.1 传统变电站向智能站的变革 随着IEC 61850 通信建模标准的分阶段颁布实施和电子式互感器技术、智能开关技术、计算机网络通信技术的发展，以及国家建设坚强智能电网的战略发展规划的快速推进。变电站综自技术进入了数字化、智能化时代。数字化变电站的建成投产也为电网数字化建设奠定了基础, 在变电站发展历程史上具有划时代的意义, 是一次变电技术的革命。智能变电站相对于传统变电站有众多明显优势： 1、高性能通信网络采用统一的通信规约IEC 61850 , 提高了设备之间的互操作性，不需要进行规约转换, 加快了通信速度, 降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度, 提高了通信系统的性能。数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰, 传输过程中无信号衰减、失真。无L 、C 滤波网络, 不产生谐振过电压。传输和处理过程中不再产生附加误差, 提升了保护、计量和测量系统的精度。光电互感器无磁饱和, 精度高, 暂态特性好。 2、高安全性光电互感器的应用, 避免了油和sF 6互感器的渗漏问题, 很大程度上减少了运行维护的工作量, 不再受渗漏油的困扰, 同时提高了安全性光电互感器高低压部分光电隔离, 使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等问题不复存在, 大大提高了安全性。光缆代替电缆, 避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险, 提高了变电站整体安全运行水平。 3、高可靠性，设备自检功能强, 合并器收不到数据会判断通讯故障或互感器故障而发出告警, 既提高了运行的可靠性又减轻了运行人员的工作量。采集器的电源由能量线圈或激光电源提供, 两者自动切换, 互为备用。 4、高经济性采用光缆代替大量电缆, 降低成本。用光缆取代二次电缆, 简化了电缆沟、电缆层和电缆防火, 保护、自动化调试的工作量减少, 减少了运行维护成本。同时, 缩短工程周期, 减少通道重复建设和投资。实现信息共享, 兼容性高, 便于新增功能和扩展规模, 减少变电站投资成本。光电互感器采用固体绝缘, 无渗漏问题, 减少了停运检修成本。?数字化变电站技术含量高, 电缆等耗材节约, 具有节能、环保、节约社会资源的多重功效。 1.2 以太网技术在智能站的应用 IEC 61850使用以太网作为基本通信网络，变电站层与远方控制中心之间、变电站层与间隔层之间、间隔层与过程层之间分别通过基于以太网的远动网络、站级网络和过程网络交互信息。使测量、保护、控制、监测等不同专业真正实现信息共享。使不同功能可以方便地得到协调和集成，形成信息高度共享的变电站自动化系统。即基于以太网的变电站自动化系统。由于以太网具有标准化、灵活性、价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，在变电站自动化系统中，为各种特定功能构建的各自独立的专用网络将被全开放的以太网取代。以以太网技术为基础的新一代数字变电站已经成为发展中的新亮点。

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。

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