网络分析仪培训交流教材
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网络分析仪PPT课件
Zo
V反射波= 0(所有输入功率被负载吸 收)
第4页/共46页
当传输线终端为短路与开路时
Zs = Zo
V 入射波
V反射波 负载开路相位同相 (0o) ,
短路相位为反向(180o)
对于短路和开路二种情况，在传输线上都会建立驻波
第5页/共46页
当传输线终端为25 W
Zs = Zo
ZL = 25 W
V inc
=
F = ZL - ZO
ZL + ZO
当ZL=Z0时， ρ=0； 当ZL≠ Z0时，0＜ρ≤1
ZL为负载阻抗，Z0为传输线特性阻抗
第8页/共46页
回波损耗
反射信号低于入射信号的dB数，是用对数 表示反射系数的幅度特性的一种方法
Return loss = -20 log(r), r = G
第9页/共46页
群延时波动表示失真 平均延时代表信号通过被测器件的平均传输时间
第16页/共46页
史密斯圆图
Smith Chart
+jX
能读反射系数，但不能直接显示读取阻抗值
.
极坐标平面
90 o
0
+R
+- 180 o
1.0
.8 .6
.4
.2
0o
0
-jX
复数阻抗平面，无法 表示开路
Z L= Zo
复数阻抗平面的正实部部分映射 G = 0
率更容易测量，更易了解，更有用。 在 低 频 上 ， 波 长 非 常 长 ， 简 单 的 导 线 便 适 于 传 导 功 率 在 较 高 频 率 上 ， 波 长 与 高 频 电 路 中 导 体 的 长 度 相 当 或 者 更 小 ， 功 率 传 输 可 认 为 是 以 行 波 方 式 进 行 。 需 要 高 效 率 的 功 率 传 送 是 在 较 高 频 率 上 使 用 传 输 线 的 主 要 原 因 之 一
V反射波= 0(所有输入功率被负载吸 收)
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当传输线终端为短路与开路时
Zs = Zo
V 入射波
V反射波 负载开路相位同相 (0o) ,
短路相位为反向(180o)
对于短路和开路二种情况，在传输线上都会建立驻波
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当传输线终端为25 W
Zs = Zo
ZL = 25 W
V inc
=
F = ZL - ZO
ZL + ZO
当ZL=Z0时， ρ=0； 当ZL≠ Z0时，0＜ρ≤1
ZL为负载阻抗，Z0为传输线特性阻抗
第8页/共46页
回波损耗
反射信号低于入射信号的dB数，是用对数 表示反射系数的幅度特性的一种方法
Return loss = -20 log(r), r = G
第9页/共46页
群延时波动表示失真 平均延时代表信号通过被测器件的平均传输时间
第16页/共46页
史密斯圆图
Smith Chart
+jX
能读反射系数，但不能直接显示读取阻抗值
.
极坐标平面
90 o
0
+R
+- 180 o
1.0
.8 .6
.4
.2
0o
0
-jX
复数阻抗平面，无法 表示开路
Z L= Zo
复数阻抗平面的正实部部分映射 G = 0
率更容易测量，更易了解，更有用。 在 低 频 上 ， 波 长 非 常 长 ， 简 单 的 导 线 便 适 于 传 导 功 率 在 较 高 频 率 上 ， 波 长 与 高 频 电 路 中 导 体 的 长 度 相 当 或 者 更 小 ， 功 率 传 输 可 认 为 是 以 行 波 方 式 进 行 。 需 要 高 效 率 的 功 率 传 送 是 在 较 高 频 率 上 使 用 传 输 线 的 主 要 原 因 之 一
Agilent 8714ET网络分析仪操作指导书06
1.为了只观察测量通道2的反射测量，按MEASE1，Meas OFF。
2.为了再次观察两个测量通道，按MEASE1。
为了在分开的屏幕上同时观察两个测量通道，按DISPLAY，More Display，Split Disp FULL split。
1.用分析仪自带的电缆连接到分析仪的Port1和Port2端口。
2.按PRESET，SCALE，0.1 Enter
1.按POWER，0，dBm。
2.按CAL，Default Respone。
3.检验数据示迹应落在0dB±0.5dB的范围内。
1．用分析仪自带的电缆连接到分析仪的Port1和Port2端口。
2．按MEAS1，More Power，FREQ，Start 10，MHz，SCALE，1，Enter。
Reference Level软按键，可以读取当前传输值；
为了在分开的屏幕上同时观察两个测量通道，按DISPLAY，More Display，Split Disp FULL split。
按面板上的Format键，可选择改变参考方式：
1）LOG MAG（对数幅度）
选择此键可以进行传输测量（比如增益、插入损耗）；
2.设置频率高端，按Stop，再按数字键和单位键，键入设定值。或用Center和Span软件来设置频率范围。
3.按面板的Marker,设置需要标记的频点，共设置8个；
4.按POWER键，显示屏出现电平菜单，按Level，再按数字键和单位键，键入功率电平设定值Level=10dBm（在PORT2连接50dB高功率衰减器的情况下）；
项目
操作步骤
操作方法
操作要求
备注事项
1.射频网络分析仪第一次通电前的检查
2.上电，预热
2.为了再次观察两个测量通道，按MEASE1。
为了在分开的屏幕上同时观察两个测量通道，按DISPLAY，More Display，Split Disp FULL split。
1.用分析仪自带的电缆连接到分析仪的Port1和Port2端口。
2.按PRESET，SCALE，0.1 Enter
1.按POWER，0，dBm。
2.按CAL，Default Respone。
3.检验数据示迹应落在0dB±0.5dB的范围内。
1．用分析仪自带的电缆连接到分析仪的Port1和Port2端口。
2．按MEAS1，More Power，FREQ，Start 10，MHz，SCALE，1，Enter。
Reference Level软按键，可以读取当前传输值；
为了在分开的屏幕上同时观察两个测量通道，按DISPLAY，More Display，Split Disp FULL split。
按面板上的Format键，可选择改变参考方式：
1）LOG MAG（对数幅度）
选择此键可以进行传输测量（比如增益、插入损耗）；
2.设置频率高端，按Stop，再按数字键和单位键，键入设定值。或用Center和Span软件来设置频率范围。
3.按面板的Marker,设置需要标记的频点，共设置8个；
4.按POWER键，显示屏出现电平菜单，按Level，再按数字键和单位键，键入功率电平设定值Level=10dBm（在PORT2连接50dB高功率衰减器的情况下）；
项目
操作步骤
操作方法
操作要求
备注事项
1.射频网络分析仪第一次通电前的检查
2.上电，预热
网络分析仪原理及操作培训
网络分析仪原理及操作培 训
网络分析仪原理
深入探讨网络分析仪的基本原理，包括信号解析、频谱分析和波动分析。了解其在网络故障诊断中的关键作用。
网络分析仪操作说明
1
连接设备
学习如何正确连接网络分析仪与被测设备，并确保准确的信号采集。
2
设置测量参数
详细了解如何根据需求设置测量参数，包括频率范围、带宽和增益等。
网络分析仪操境因素 的影响，尽量在低干扰环境 下进行测量。
正确校准
定期校准仪器，确保测量结 果的准确性和可靠性。
数据解读
学会正确解读测量数据，结 合实际场景进行问题分析和 故障排查。
网络分析仪常见问题及解决方法
无法连接设备
检查网络连接、设备设置以及驱 动程序是否正确安装。
测量结果异常
测量精度问题
排查设备故障、信号干扰等因素， 并参考厂商文档进行适当的疑难 解答。
检查仪器校准情况，保证测量结 果的准确性。
网络分析仪的应用案例
1
无线网络排障
利用网络分析仪分析无线信号，定位并解决无线网络中的故障。
2
网络容量规划
通过测量网络流量和带宽利用率，优化网络规划和资源分配。
3
网络安全检测
通过监测网络流量和识别异常行为，发现并抵御潜在的网络安全威胁。
网络分析仪在电信行业中的重 要性和作用
介绍网络分析仪在电信行业中的广泛应用，包括网络故障排查、网络优化和 服务质量保障。
3
执行测量
掌握如何进行各种测量操作，比如频谱分析、时域分析和网络监测等。
网络分析仪使用的主要功能和特点
1 频谱分析
通过频率分析技术，准确 测量并显示信号的频谱分 布。
2 时域分析
网络分析仪原理
深入探讨网络分析仪的基本原理，包括信号解析、频谱分析和波动分析。了解其在网络故障诊断中的关键作用。
网络分析仪操作说明
1
连接设备
学习如何正确连接网络分析仪与被测设备，并确保准确的信号采集。
2
设置测量参数
详细了解如何根据需求设置测量参数，包括频率范围、带宽和增益等。
网络分析仪操境因素 的影响，尽量在低干扰环境 下进行测量。
正确校准
定期校准仪器，确保测量结 果的准确性和可靠性。
数据解读
学会正确解读测量数据，结 合实际场景进行问题分析和 故障排查。
网络分析仪常见问题及解决方法
无法连接设备
检查网络连接、设备设置以及驱 动程序是否正确安装。
测量结果异常
测量精度问题
排查设备故障、信号干扰等因素， 并参考厂商文档进行适当的疑难 解答。
检查仪器校准情况，保证测量结 果的准确性。
网络分析仪的应用案例
1
无线网络排障
利用网络分析仪分析无线信号，定位并解决无线网络中的故障。
2
网络容量规划
通过测量网络流量和带宽利用率，优化网络规划和资源分配。
3
网络安全检测
通过监测网络流量和识别异常行为，发现并抵御潜在的网络安全威胁。
网络分析仪在电信行业中的重 要性和作用
介绍网络分析仪在电信行业中的广泛应用，包括网络故障排查、网络优化和 服务质量保障。
3
执行测量
掌握如何进行各种测量操作，比如频谱分析、时域分析和网络监测等。
网络分析仪使用的主要功能和特点
1 频谱分析
通过频率分析技术，准确 测量并显示信号的频谱分 布。
2 时域分析
8753D网络分析仪学习教材
网络分析仪操作规范
SH875D仪器的操作步聚：
1.开机前接好地线与稳压器。
2.打开电源开关（OPEN）
3.设置测试天线所需要的频率FORQ→设置开始频率（START）→设置终
止频率（STOP）
4.校准（CAL）→选择Carlibrate Menu→选择Reflection 1-Port
联接开路器按Open,取下开路键
联接短路器按Shopts，取下短路键
联接50Ω负载按Load→ Done,等仪器自动校准完毕。
5.取所须Marker（点）→看SMITH CHART ，正常的为50欧，不超过正负
0.1。
如果超过正负0.1，则仪器必须重新校准到准确为止，如一直校不
准，则按复位键（Preset）重新校正.
6.显示选择（DISPLAY）→记忆当前数据和记忆显示当前数据(DATA→
MEMORY)[第7个键] →显示记忆数据和当前数据(DATA and MEMORY)[第4个键]或只显示当前记忆（MEMORY）[第3个键]，如不显示记忆图→按不显示图形（DISPLAY:DATA）[第2个键。
尤勇
2010年5月31。
网络分析仪培训资料
网络分析仪培训资料在当今的电子通信领域，网络分析仪作为一种重要的测试测量仪器，发挥着不可或缺的作用。
无论是研发新型电子设备，还是对现有网络进行维护和优化，都离不开网络分析仪的精准测量和分析。
为了帮助大家更好地掌握网络分析仪的使用方法和技术，本文将对其进行详细的介绍和培训。
一、网络分析仪的基本原理网络分析仪是一种用于测量网络参数的仪器，它可以测量诸如反射系数、传输系数、阻抗、增益、相位等参数。
其基本原理是通过向被测网络施加激励信号，并测量响应信号，然后通过计算和分析得到网络的各种参数。
网络分析仪通常由信号源、接收机、测试装置和数据分析处理单元组成。
信号源产生特定频率和功率的测试信号，接收机用于测量被测网络的响应信号。
测试装置则将测试信号和响应信号进行适当的处理和转换，以便于数据分析处理单元进行计算和分析。
二、网络分析仪的类型根据不同的应用需求和测量精度，网络分析仪可以分为多种类型。
常见的有标量网络分析仪和矢量网络分析仪。
标量网络分析仪主要测量信号的幅度特性，如衰减和增益等。
它相对简单，价格较低，但无法提供相位信息。
矢量网络分析仪则不仅可以测量信号的幅度，还可以测量相位信息，能够更全面地描述被测网络的特性。
但矢量网络分析仪通常价格较高，操作也相对复杂。
此外，还有手持式网络分析仪和台式网络分析仪之分。
手持式网络分析仪便于携带，适用于现场测试；台式网络分析仪则精度更高，功能更强大，适用于实验室和研发环境。
三、网络分析仪的主要技术指标在选择和使用网络分析仪时，需要了解一些重要的技术指标，以确保其能够满足测量需求。
1、频率范围：网络分析仪能够测量的频率范围，这是根据具体的应用需求来选择的。
2、测量精度：包括幅度精度和相位精度，精度越高，测量结果越准确。
3、动态范围：表示网络分析仪能够测量的最大信号和最小信号之间的比值。
4、分辨率：指能够分辨的最小频率间隔和幅度变化。
四、网络分析仪的操作步骤1、连接设备首先，将网络分析仪与被测网络正确连接。
网络分析仪培训资料(最新)
V
入射波
V反射波= 0(所有输入功率被负载吸 收)
当传输线终端为短路与开路时
Zs = Zo
V
入射波
V反射波 负载开路相位同相 (0oo) ,
短路相位为反向(180 )
对于短路和开路二种情况，在传输线上都会建立驻波
当传输线终端为25 W
Zs = Zo ZL = 25 W
Vinc
Vrefl Standing wave pattern
特征： 沿线只有入射的行波而没有反射波；入射的能量全为负载所 吸收，故传输效率最高； 沿线上任意点的输入阻抗等于线的 特性阻抗而与离负载距离无关； 沿线电压和电流的振幅值不变；
传输线三种状态
2.纯驻波状态 短路：负载阻抗ZL=0时，Γ=-1， RL=0， SWR →∞ 。 开路：负载阻抗ZL=∞， Γ=1， RL=0 ， SWR →∞ 3.行驻波状态：当ZL≠Z0时，Γ＜1,传输线上 为“部分 行波”状态，“部分反射”状态， 此时负 载失配，导致传输线上出现部分驻 波
相关概念
反射系数
回波损耗
驻波比 传输系数 增益/插入损耗 群延时 史密斯圆图
反射系数Γ
反射系数是反射信号功率与入射信号功率 之比。
G
Vreflected = = V incident
r
F
ZL - ZO = ZL + ZO
当ZL=Z0时， ρ=0； 当ZL≠ Z0时，0＜ρ≤1
ZL为负载阻抗，Z0为传输线特性阻抗
史密斯圆图
Smith Chart
+jX 0 +R
能读反射系数，但不能直接显示读取阻抗值
.
极坐标平面
0
90o
ZNB罗德网络分析仪入门
以上标志符合欧洲经济区民用设施的相关标准定义。由于在其它经济领域或军事用途中，有 些定义与标准定义不完全一致，因而必须注意这些标志使用的相关产品文档和产品。如果针 对非相关的产品或文档使用这些标志，则有可能导致人身伤亡或财产损失。
基本安全说明
1. 本产品的使用条件和处所必须符合厂商的 规定。应在良好的通风条件下使用。除非 另有说明，否则所有罗德与施瓦茨产品必 须在下列条件下使用： 仪器在使用时应该面朝上放置，防护等级 为 2X，污染严重度 2 级，过电压等级 2 级，只能在有遮挡的空间内使用，最大工 作海拔高度为 2000 m，最大运输海拔 4500 m。 额定电压误差为±10%，额定频率误差为 ±5%。
该系列仪器的固件采用了多个高价值开源软件包。 相关信息，请查看用户文档 CD-ROM 光盘（随产品一起提供）中的“致谢开源社 区”。 就开源社区在嵌入式计算方面所作的重要贡献，罗德与施瓦茨公司深表感谢。
© 2011。罗德与施瓦茨公司版权所有。 Muehldorfstr. 15, 81671 Munich，德国 电话： +49 89 41 29 - 0 传真： +49 89 41 29 12 164 E-mail: info@ 网址： 中国印制。若有更改，恕不另行通知。不必严格遵守无误差限定的数据。 R&S® 为罗德与施瓦茨公司的注册商标。 商品名称为其所有人的商标。 本指南中采用以下缩写：R&S® ZNBxx 缩写为 R&S ZNBxx, R&S® ZNB-xxx 缩写为 R&S ZNB-xxx
害，有损健康。禁止拆解产品，禁止注视 激光束。 34. 在清洗产品之前，应断开产品电源。应使 用不起毛软布清洗产品。禁止使用化学清 洗剂（例如酒精或纤维素清漆）。
网络分析仪操作基础.49页PPT
网络分析仪操作基础.
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
▪
谢谢！
49
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。—抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
▪
谢谢！
49
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。—抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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• 当传输线终端接负载Zo ,输出负载上的信号 功率最大。传输线上只有正向传输信号， 没有反射信号，信号波形为恒定包络正弦 波，传输效果等效为无穷长传输线。
• 补充：无线长的的均匀无耗传输线上各点 的电压电流的最大值或有效值都是相等的； 因此他们的阻值也是处处相等的。
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传输线信号反射特性－全反射
• 注明：这里的孔径设置即为网络分析仪中的平滑设置。
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群时延的测量过程
• 通过群时延指标反映器件相位特性：通过电延迟补偿得到的被测件非线 性相位误差和群时延两项指标都可以定量反映被测件的相位非线性；
• 群时延指标更改精确反映相位非线性。下面的例子表明：相位波动峰－ 峰值相同的被测件产生的群时延可能有明显不同。下面右图中被测件群 时延抖动较大，会引起更大的信号失真。
• 所以对放大器、滤波器等器件在工作频带范围内 幅/频抖动要严格要求
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相位－频率特性对传输信号的影响
• 在器件（系统）实际工作过程中，传输的信号都是占有一定频率 带宽的的调制信号，如果器件（系统）的相位/频率特性不线性 就会使调制信号发生变化，造成信号失真。
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• 对于低功率场合，如：cable TV，系统要求有很 小的传输损耗，系统特性阻抗规定为75欧姆，但 对于其它射频微波系统，考虑功率容量和传输损 耗的折衷，特性阻抗规定为50欧姆。
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反射特性参数定义
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反射特性的参数定义
• 反射系数是反射电压与入射信号电压的比值，反 射系数为矢量，包含幅度和相位信息，分别反映 反射信号与如射信号的幅度比值和相位值。
• 孔径设置为窄时，测试分辨率高，但容易受系统中噪声的影响，测试 的重复性差。
• 孔径设置为宽时，微分运算对孔径范围内相位非线性变化具有平均作 用，测试分辨率变差，但测试重复性好，可以消除系统噪声的随机影 响。
• 基于以上原因，在群时延测试时，要根据测试要求设置孔径的设置。 孔径的设置是在测试精度和分辨率间的折衷。
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被测件的非线性失真
• 线性网络和非线性网络都可以造成信号波形失真。如上图对于线性 的放大电路，当输入信号功率过大，使放大器处于非线性的饱和区 时，输出信号被限幅，在频率谱上出现新的谐波成份。所以一个器 件（系统）的工作特性与其输入信号幅度有直接关系，即使是无源 器件也是一样。
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传输线基础知识
• 低频传输线 • 信号波长>>线长 • 电压/电流测试值大小
与测试位置无关 • 高频传输线 • 信号波长＝or<<线长 • 信号包络电压与传输
线位置有关
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传输线基础知识
• 对于射频电路，保证信号能在器件中有效的进行 功率传输是最大目的。
• 低频信号的波长远大于传输器件的长度，一根简 单的传输线对于传输功率就是很有用的，导线中 的电压和电流是不随时空变化的常数。电流容易 在传输线上进行传播，传输线电压和电流的测量 与测试点的位置无关
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网络分析仪测试基础知识
• S参数起源于传输线理论，在射频/微波网络的分析和设计中得到广泛 应用。高频情况下，网络的端口电压、电流不能精确测量，失去了意 义；而只能在端口上使用(沿传输线传播的)入射波(incident wave)、 反射波(reflected wave)和传输波(transmitted wave)作为网络端口变量。
• 群时延是定量反映被测件相位失真的指标，群时延是信号时，群时延为固定直线。
• 对群时延的测量应当关心两个读值：1、群时延平均值：该值反映信 号在被测件中的平均传输延时；2、群时延抖动：反映被测件的相位 非线性。
• 群时延的测量是通过对相位/频率特性进行数学微分得到，微分过程中 定义的计算区间称为孔径（aperture）
• 传输线终端形成开路或短路，所有传播信号被反射回入 射端
• 传输线上形成驻波
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传输线反射特性－全反射
• 传输线终端开路时，开路端电流为零。端点反射 信号电流与输入信号电流幅度相等、相位相反， 而反射信号电压与输入信号电压同相。信号关系 满足欧姆定律。
• 传输线终端短路时，开路端电压为零。端点反射 信号电压与输入信号电压幅度相等、相位相反， 而反射信号电流与输入信号电流同相。信号关系 满足欧姆定律。
系统相位特性的描述
• 解决相频特性线性指标测试问题有两种方法：方法1、使用网络分析 仪电延迟功能抵消掉被被测件相/频特性中线性部分（固定时间差）， 通过对剩余非线性部分进行定量测试。方法2、群时延测量法。
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群时延GROUP DLAY
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群时延GROUP DLAY
• 若Vin＝f（t），则Vout＝af（t-t0）
网络分析仪培训交流教材
幅度－频率特性对传输信号的影响
网络分析仪培训交流教材
幅度－频率特性对传输信号的影响
• 上面的例子可以反映幅度/频率特性对传输信号的 影响
• 例中，线性网络的输入激励信号为类似方波波形， 该信号在频域上包含三个频率成分：基波、二次 谐波、三次谐波。该信号通过线性网络时，线性 网络具有的幅度/频率特性对基波和三次谐波衰减 最大，使输出信号频谱发生变化，相应时域波形 从方波变为类似的正弦波形
• 一个电子系统由各种元件组成，对每个元件及整个系统都有功能和相 应指标的要求。例如：滤波器的带通带宽、带外抑制；放大器的增益、 输出功率、平坦度；耦合器的耦合度、方向性、隔离度等。测试人员 需要对每个部件进行规划和测试，才能保证整个系统稳定、正常的工 作。
网络分析仪培训交流教材
网络分析仪测试基本概念
• 高频信号的波长等于或小于被件的尺寸，在传输 线上不同测试点得到的电压和电流均会不同，传 输线上的电压和电流随会时间和空间的变化而变 化
网络分析仪培训交流教材
传输线反射特性－全匹配
网络分析仪培训交流教材
传输线反射特性－全匹配
• 传输线终端接匹配负载，信号传输过程相 当于无穷长线，传输线上形成行波
网络分析仪培训交流教材
满足波形不失真线性系统的条件
网络分析仪培训交流教材
满足波形不失真线性系统的条件
• 当某个电路或系统用于传输信号时，传输信道电 路应保证对输入信号不产生波形变化的失真。非 线性系统会产生新的频率成分，肯定会引起输出 信号波形变化。
• 要满足波形在传输过程中不失真，则器件传输特 性需要满足以下条件：1、幅度/频率特性在工作 频率范围内要保持恒定；2、相位/频率特性在工 作频率范围内保持线性。以上两个条件为保证信 号的无失真传输缺一不可
网络分析仪培训交流教 材
2020/12/13
网络分析仪培训交流教材
教材培训大纲 本培训教材包括两步分 • 一、网络分析仪测试基础知识 • 网络分析仪组成基本原理及校准误差分析
网络分析仪培训交流教材
网络分析仪测试基础知识
什么是网络分析仪？ 任意一个微波元器件或微波电路、部件、整机都可以等效成
一个网络，可用散射参数即S参数来表征微波网络的特性， 等效网络的插损、衰减、隔离度、方向性、相移、群时延、 驻波比、反射系数等参数均可由S参数导出，用于测量网 络S参数的仪器称为网络分析仪 网络分析仪主要研究被测件传输/反射特性与工作频率的关 系 网络分析仪测试的对象是各种元器件及器件组成的系统，要 掌握网络分析仪，需首先正确理解关于器件（系统）相关 的性能指标，明确各项指标具体要求、定义及对系统的影 响。
• 在山图中，传输线终端接25欧姆电阻时， 输入信号的一部分被反射。反射信号和输 入信号进行矢量叠加从而引起波形包络起 伏变化。
网络分析仪培训交流教材
反射特性—传输效率
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反射特性－功率传输效率
• 当阻抗不匹配时，就会产生反射信号，也 就是说：造成器件（系统）端口反射的根 本原因时阻抗不匹配，研究器件（系统） 的反射特性与研究器件的端口阻抗等效。
网络分析仪培训交流教材
传输特性
网络分析仪培训交流教材
传输特性
与反射参数的定义相似，可得到传输参数。 传输特性为器件输出信号和输入信号的比 值。
• 传输系数为信号电压比值，包含幅度信息 和相位信息，为矢量。
• 对于功率比值，根据器件是对输入信号进 行放大还是衰减，功率比值定义为：增益 和插损。
网络分析仪培训交流教材
传输线基础 反射特性 史密斯圆图 传输特性 S参数 1dB压缩点 AM/PM转换指标
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射频信号在器件中的传播
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射频信号在器件中的传播
• 通过说明光在透镜中的传播过程可以帮助 我们理解射频或微波信号在器件（部件、 网络）中的工作过程。
• 当射频信号输入到某个器件上时，会产生 相应的反射和传输。每个器件在工作状态 下，其传输和反射信号的大小和相位都是 不同的。而反射和传输的特性决定器件对 信号的处理作用。射频电路的设计实际上 就是定量控制器件的反射和传输特性
• 当复杂中由级联电路组成，第2级电路的输 入阻抗是第一级电路的负载，在阻抗满足 共轭匹配条件时，负载上得到最大功率传 输
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传输线特性阻抗Zo
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传输线特性阻抗Zo
• 说明，对于所有形式的传输线，如：同轴电缆； 波导；双绞线；耦合线等。其特性阻抗反映信号 电压与信号电流的关系。特性阻抗只与传输线物 理参数有关，如“同轴线内导体外径；外导体内 径；介质介电常数，而和工作频率及传输线长度 无关。
• 造成反射的根本原因是阻抗不匹配，通过上述反 射系数的计算公式可以得到。
• 回波损耗是反射信号与输入信号的功率比值，为 标量。
• 补充：无线长的的均匀无耗传输线上各点 的电压电流的最大值或有效值都是相等的； 因此他们的阻值也是处处相等的。
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传输线信号反射特性－全反射
• 注明：这里的孔径设置即为网络分析仪中的平滑设置。
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群时延的测量过程
• 通过群时延指标反映器件相位特性：通过电延迟补偿得到的被测件非线 性相位误差和群时延两项指标都可以定量反映被测件的相位非线性；
• 群时延指标更改精确反映相位非线性。下面的例子表明：相位波动峰－ 峰值相同的被测件产生的群时延可能有明显不同。下面右图中被测件群 时延抖动较大，会引起更大的信号失真。
• 所以对放大器、滤波器等器件在工作频带范围内 幅/频抖动要严格要求
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相位－频率特性对传输信号的影响
• 在器件（系统）实际工作过程中，传输的信号都是占有一定频率 带宽的的调制信号，如果器件（系统）的相位/频率特性不线性 就会使调制信号发生变化，造成信号失真。
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• 对于低功率场合，如：cable TV，系统要求有很 小的传输损耗，系统特性阻抗规定为75欧姆，但 对于其它射频微波系统，考虑功率容量和传输损 耗的折衷，特性阻抗规定为50欧姆。
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反射特性参数定义
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反射特性的参数定义
• 反射系数是反射电压与入射信号电压的比值，反 射系数为矢量，包含幅度和相位信息，分别反映 反射信号与如射信号的幅度比值和相位值。
• 孔径设置为窄时，测试分辨率高，但容易受系统中噪声的影响，测试 的重复性差。
• 孔径设置为宽时，微分运算对孔径范围内相位非线性变化具有平均作 用，测试分辨率变差，但测试重复性好，可以消除系统噪声的随机影 响。
• 基于以上原因，在群时延测试时，要根据测试要求设置孔径的设置。 孔径的设置是在测试精度和分辨率间的折衷。
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被测件的非线性失真
• 线性网络和非线性网络都可以造成信号波形失真。如上图对于线性 的放大电路，当输入信号功率过大，使放大器处于非线性的饱和区 时，输出信号被限幅，在频率谱上出现新的谐波成份。所以一个器 件（系统）的工作特性与其输入信号幅度有直接关系，即使是无源 器件也是一样。
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传输线基础知识
• 低频传输线 • 信号波长>>线长 • 电压/电流测试值大小
与测试位置无关 • 高频传输线 • 信号波长＝or<<线长 • 信号包络电压与传输
线位置有关
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传输线基础知识
• 对于射频电路，保证信号能在器件中有效的进行 功率传输是最大目的。
• 低频信号的波长远大于传输器件的长度，一根简 单的传输线对于传输功率就是很有用的，导线中 的电压和电流是不随时空变化的常数。电流容易 在传输线上进行传播，传输线电压和电流的测量 与测试点的位置无关
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网络分析仪测试基础知识
• S参数起源于传输线理论，在射频/微波网络的分析和设计中得到广泛 应用。高频情况下，网络的端口电压、电流不能精确测量，失去了意 义；而只能在端口上使用(沿传输线传播的)入射波(incident wave)、 反射波(reflected wave)和传输波(transmitted wave)作为网络端口变量。
• 群时延是定量反映被测件相位失真的指标，群时延是信号时，群时延为固定直线。
• 对群时延的测量应当关心两个读值：1、群时延平均值：该值反映信 号在被测件中的平均传输延时；2、群时延抖动：反映被测件的相位 非线性。
• 群时延的测量是通过对相位/频率特性进行数学微分得到，微分过程中 定义的计算区间称为孔径（aperture）
• 传输线终端形成开路或短路，所有传播信号被反射回入 射端
• 传输线上形成驻波
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传输线反射特性－全反射
• 传输线终端开路时，开路端电流为零。端点反射 信号电流与输入信号电流幅度相等、相位相反， 而反射信号电压与输入信号电压同相。信号关系 满足欧姆定律。
• 传输线终端短路时，开路端电压为零。端点反射 信号电压与输入信号电压幅度相等、相位相反， 而反射信号电流与输入信号电流同相。信号关系 满足欧姆定律。
系统相位特性的描述
• 解决相频特性线性指标测试问题有两种方法：方法1、使用网络分析 仪电延迟功能抵消掉被被测件相/频特性中线性部分（固定时间差）， 通过对剩余非线性部分进行定量测试。方法2、群时延测量法。
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群时延GROUP DLAY
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群时延GROUP DLAY
• 若Vin＝f（t），则Vout＝af（t-t0）
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幅度－频率特性对传输信号的影响
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幅度－频率特性对传输信号的影响
• 上面的例子可以反映幅度/频率特性对传输信号的 影响
• 例中，线性网络的输入激励信号为类似方波波形， 该信号在频域上包含三个频率成分：基波、二次 谐波、三次谐波。该信号通过线性网络时，线性 网络具有的幅度/频率特性对基波和三次谐波衰减 最大，使输出信号频谱发生变化，相应时域波形 从方波变为类似的正弦波形
• 一个电子系统由各种元件组成，对每个元件及整个系统都有功能和相 应指标的要求。例如：滤波器的带通带宽、带外抑制；放大器的增益、 输出功率、平坦度；耦合器的耦合度、方向性、隔离度等。测试人员 需要对每个部件进行规划和测试，才能保证整个系统稳定、正常的工 作。
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网络分析仪测试基本概念
• 高频信号的波长等于或小于被件的尺寸，在传输 线上不同测试点得到的电压和电流均会不同，传 输线上的电压和电流随会时间和空间的变化而变 化
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传输线反射特性－全匹配
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传输线反射特性－全匹配
• 传输线终端接匹配负载，信号传输过程相 当于无穷长线，传输线上形成行波
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满足波形不失真线性系统的条件
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满足波形不失真线性系统的条件
• 当某个电路或系统用于传输信号时，传输信道电 路应保证对输入信号不产生波形变化的失真。非 线性系统会产生新的频率成分，肯定会引起输出 信号波形变化。
• 要满足波形在传输过程中不失真，则器件传输特 性需要满足以下条件：1、幅度/频率特性在工作 频率范围内要保持恒定；2、相位/频率特性在工 作频率范围内保持线性。以上两个条件为保证信 号的无失真传输缺一不可
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2020/12/13
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教材培训大纲 本培训教材包括两步分 • 一、网络分析仪测试基础知识 • 网络分析仪组成基本原理及校准误差分析
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网络分析仪测试基础知识
什么是网络分析仪？ 任意一个微波元器件或微波电路、部件、整机都可以等效成
一个网络，可用散射参数即S参数来表征微波网络的特性， 等效网络的插损、衰减、隔离度、方向性、相移、群时延、 驻波比、反射系数等参数均可由S参数导出，用于测量网 络S参数的仪器称为网络分析仪 网络分析仪主要研究被测件传输/反射特性与工作频率的关 系 网络分析仪测试的对象是各种元器件及器件组成的系统，要 掌握网络分析仪，需首先正确理解关于器件（系统）相关 的性能指标，明确各项指标具体要求、定义及对系统的影 响。
• 在山图中，传输线终端接25欧姆电阻时， 输入信号的一部分被反射。反射信号和输 入信号进行矢量叠加从而引起波形包络起 伏变化。
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反射特性—传输效率
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反射特性－功率传输效率
• 当阻抗不匹配时，就会产生反射信号，也 就是说：造成器件（系统）端口反射的根 本原因时阻抗不匹配，研究器件（系统） 的反射特性与研究器件的端口阻抗等效。
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传输特性
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传输特性
与反射参数的定义相似，可得到传输参数。 传输特性为器件输出信号和输入信号的比 值。
• 传输系数为信号电压比值，包含幅度信息 和相位信息，为矢量。
• 对于功率比值，根据器件是对输入信号进 行放大还是衰减，功率比值定义为：增益 和插损。
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传输线基础 反射特性 史密斯圆图 传输特性 S参数 1dB压缩点 AM/PM转换指标
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射频信号在器件中的传播
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射频信号在器件中的传播
• 通过说明光在透镜中的传播过程可以帮助 我们理解射频或微波信号在器件（部件、 网络）中的工作过程。
• 当射频信号输入到某个器件上时，会产生 相应的反射和传输。每个器件在工作状态 下，其传输和反射信号的大小和相位都是 不同的。而反射和传输的特性决定器件对 信号的处理作用。射频电路的设计实际上 就是定量控制器件的反射和传输特性
• 当复杂中由级联电路组成，第2级电路的输 入阻抗是第一级电路的负载，在阻抗满足 共轭匹配条件时，负载上得到最大功率传 输
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传输线特性阻抗Zo
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传输线特性阻抗Zo
• 说明，对于所有形式的传输线，如：同轴电缆； 波导；双绞线；耦合线等。其特性阻抗反映信号 电压与信号电流的关系。特性阻抗只与传输线物 理参数有关，如“同轴线内导体外径；外导体内 径；介质介电常数，而和工作频率及传输线长度 无关。
• 造成反射的根本原因是阻抗不匹配，通过上述反 射系数的计算公式可以得到。
• 回波损耗是反射信号与输入信号的功率比值，为 标量。