矢量网络分析
矢量网络分析仪使用教程
矢量网络分析仪使用教程矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是一种用于测量和分析电磁器件和电路的工具。
它可以通过模拟和数字信号处理技术，对电压和电流的振幅、相位以及其它参数进行精确测量。
本教程将介绍如何正确使用矢量网络分析仪进行测试和分析。
1. 连接仪器：首先，将矢量网络分析仪的射频输出端口与待测设备连接。
确保连接的线缆和连接头无损坏，并保持良好接触。
接下来，将矢量网络分析仪的射频输入端口与信号源连接，用以提供测试信号。
同样，确保连接线缆无损坏，保持良好接触。
2. 设置测试参数：通过矢量网络分析仪的操作界面，设置测试参数。
通常包括频率范围、功率级别、带宽等。
根据测试的需求，选择适当的参数设置。
3. 校准：在进行任何测试之前，必须进行校准。
校准过程旨在消除测试系统中的误差，确保测量结果的准确性。
常见的校准方法包括开路校准、短路校准和负载校准。
根据厂家提供的说明书，按照指示进行校准操作。
4. 进行测量：校准完成后，可以开始进行测量。
根据需要选择所需的测量参数，如S参数、功率、相位等。
通过修改测试参数，可以获取更详细的信息。
5. 分析数据：测量完成后，可以对数据进行分析。
矢量网络分析仪通常提供丰富的数据分析和显示功能。
可以通过画图、计算和查看不同参数的数值等方式，深入了解被测设备的性能特征。
6. 导出结果：最后，将测量结果导出到计算机或其他设备中。
矢量网络分析仪通常提供多种数据导出格式，如CSV、TXT 等。
选择合适的格式，并保存数据。
以上是使用矢量网络分析仪的基本步骤。
根据具体的应用场景和要求，可能还需要进行更复杂的操作和分析。
因此，在实际使用中，建议参考矢量网络分析仪的用户手册和厂家提供的技术支持，以获得更详细的指导和帮助。
矢量网络分析仪原理和使用方法课件
利用矢量网络分析仪自带的软件或第三方软件， 对采集到的数据进行处理和分析。
结果解读
根据测量结果，解读被测设备的性能指标，评估 其性能优劣。
04
矢量网络分析仪应用实例
通信系统测试
通信系统测试
矢量网络分析仪能够测试通信系统的传输性能，如信号的幅度、相 位和群延迟等，以确保系统性能稳定可靠。
信号完整性分析
微波元件测试
对于微波元件，如滤波器、放大器等，矢量网络 分析仪可以测试其频率响应、增益和群延迟等特 性。
可靠性分析
通过矢量网络分析仪，可以对电子元件进行可靠 性分析，如温度循环、湿度试验等，以评估元件 的寿命和稳定性。
雷达系统测试
雷达散射特性测试
01
矢量网络分析仪可以测试雷达系统的散射特性，如RCS（雷达
校准
根据需要，进行系统校准 ，以确保测量精度。
操作界面与设置
界面介绍
熟悉矢量网络分析仪的各 个功能键和显示窗口，了 解其基本功能。
设置参数
根据测量需求，设置合适 的频率范围、扫描参数等 ，确保测量准确度。
保存设置
完成设置后，保存参数， 以便下次使用。
数据采集与分析
数据采集
按照测量需求，选择合适的测试端口和电缆类型 ，进行数据采集。
高精度测试技术
误差校正和补偿技术
高精度测试技术需要采用误差校正和 补偿技术，如校准件校正、误差模型 拟合等，以减小测试误差和提高测试 精度。
信号处理算法优化
高精度测试技术需要优化信号处理算 法，如滤波、插值、拟合等，以提高 数据处理的速度和准确性。
自动化测试技术
自动化校准和测试流程
自动化测试技术需要实现自动化校准 和测试流程，以提高测试效率和降低 人工操作误差。
矢量网络分析仪使用说明书
⽮量⽹络分析仪使⽤说明书⽮量⽹络分析仪使⽤说明书第⼀章前⾔1. E836B⽹络分析仪具有以下技术特点：①⾼性能测量接收机E8362A⽹络分析仪采⽤基于混频器的实现⽅式，使该仪表具有当今微波⽹络分析仪中最⾼的测量灵敏度度。
测量频率范围：10M~20GHz;接收机数量：4台接收机测量灵敏度：-120dBm接收机测量参数；幅度和相位。
迹线噪声：0.005dB(在中频带宽为10KHz时)②完整的测量能⼒该⽹络分析可以⼯作在以下测量状态：频域扫描状态：测量激励信号为功率固定，频率变化信号。
考察被测在不同频率激励状态下等离⼦参数的变化；功率扫描状态：测量激励信号为频率固定，功率扫描变化信号。
考察被测在不同功率激励状态下参数的变化；连续波状态：测量激励信号为频率固定，功率固定信号。
考察被测等离⼦在固定激励状态下，响应状态参数的波动变化，E8362A最⼤测量时间长度可达到3000秒；时间域测量状态：通过将被测的频率响应通过IFFT变化到时间域得到其时域冲击响应，考察被测等离⼦响应信号的空中分布特性。
E8362AIFFT运算点数为160001点，可保证时域测量的分辨率和测量时间宽度。
③强⼤的分析能⼒E8362A基于PC的window2000操作平台，可内置各种分析软件，不需要外置PC 进⾏数据处理，编程⽅式为COM/DCOM，保证测试的速度。
仪表内置嵌⼊、去嵌⼊及端⼝延伸等功能，可直接消除测量天线对测量结果的影响，或进⾏其它补偿运算处理。
④⾼测量速度E8262A⾼性能接收机可确保⾼测量精度的同时具有快测量速度，具体指标为：35us/测量点，14ms/刷新（400点）。
保证对被测等离⼦的瞬态响应进⾏捕捉分析。
⑤多测试状态同时完成E8262A可⽀持16个测试通道，各通道可⼯作在不同的测量状态。
利⽤该功能，可以综合不同分析⽅法从不同⾓度来对⼀个现象进⾏研究。
⑥良好的可扩展性E8263A采⽤开放的发射/接收组成框架，⽤户可以根据测量的具体要求改变仪表的测量连接状态，还可以把需要的外部信号处理过程组合到仪表内部，例如：当被测需要更⼤激励功率时，可将推动⽅法器连接到仪表相应端⼝，该放⼤器引起的测试误差可以通过仪表的校准过程消除。
矢量网络分析仪的使用
矢量网络分析仪的使用一、实验目的1.初步掌握矢量网络分析仪的操作使用方法;2.掌握使用矢量网络分析仪测量微带传输线在不同滤波器下的s参数，幅值，相角（arg），损耗，驻波比;二、实验仪器射频微波与天线的接收装置，两根SMA线三、实验内容及步骤1.连接带通滤波器的滤波输入和矢量分析仪的DET端口，滤波输出和矢量分析仪的DUT端口，可通过显示屏观察S11反射系数和S21传输系数的特性参数。
2.利用鼠标点击device选择cmo3，此时可以通过图形上方S11下拉箭头处进行参数切换。
3.再次点击device选择sweep parameters设置频率范围和频点，带通滤波器频率范围为1500MHZ-3000MHZ，低通滤波器为200MHZ-3000MHZ，频点设为500。
4.点击左下角加号可显示图中频率对应的数值，拖动滑块可改变频率。
四、实验结果及分析1、低通滤波器相对电平（mag(s11)）-11.3dB相位（arg）-11.3°模值（|z|）82Ω实部（z_re(s11)）79.6Ω虚部（z_im(s11)）-19.8Ω驻波比（swr(s11)）1.742、高通滤波器相对电平（mag(s11)）-12.2dB相位（arg）-22.4°模值（|z|）78.6Ω8实部（z_re(s11)）77.2Ω虚部（z_im(s11)）-15.1Ω驻波比（swr(s11)）1.663、带通滤波器相对电平（mag(s11)）-7.1dB相位（arg）-39.2°模值（|z|）96.7Ω实部（z_re(s11)）79.2Ω虚部（z_im(s11)）-55.1Ω驻波比（swr(s11)）2.604、带阻滤波器相对电平（mag(s11)）-6.6dB相位（arg）-4.3°模值（|z|）137.7Ω实部（z_re(s11)）136.9Ω虚部（z_im(s11)）-11.7Ω驻波比（swr(s11)）2.765、带通滤波器LTCC相位（arg）-15°模值（|z|）58Ω实部（z_re(s11)）40Ω虚部（z_im(s11)）42Ω驻波比（swr(s11)）2.6。
矢量网络分析仪
矢量网络分析仪矢量网络分析仪是一种广泛应用于通信、无线电设备和电子电路实验的精密测试仪器。
它可以测量电路中各种参数，如反射系数、传输系数和阻抗等，并为分析电路的性能提供数学模型。
本文将对矢量网络分析仪的原理、结构和应用进行详尽介绍。
一、矢量网络分析仪的原理矢量网络分析仪的原理是基于麦克斯韦方程组和电磁场理论。
在基础电磁理论的基础上，矢量网络分析仪将电信号分为正弦波和相位两部分进行测量，通过计算这些部分的幅度和相位差异，可以确定电路中各种参数的值。
这里简单介绍一下矢量网络分析仪的基本工作原理。
1.1 反射系数的测量反射系数是指信号在电路中反射时与源信号之间的关系。
在矢量网络分析仪的测量中，反射系数的测量可以通过向电路输入一个特定频率的正弦信号，并在电路的接收端检测到其反射信号，然后测量两个信号之间的相位和振幅差异，来计算反射系数的值。
1.2 传输系数的测量传输系数是指信号从电路的输入端到输出端的传输效率。
在矢量网络分析仪的测量中，传输系数可以通过在电路的输入端和输出端分别加入正弦信号，并测量两个信号之间的相位和振幅差异，来计算传输系数的值。
1.3 阻抗的测量阻抗是指电路对电流和电势差的响应，其强度和方向受到电路的各种参数的影响。
在矢量网络分析仪的测量中，阻抗可以通过向电路输入一个特定频率的正弦信号，并通过测量电路中的电流和电势差，来计算阻抗的值。
二、矢量网络分析仪的结构矢量网络分析仪的结构主要分为三部分：源信号、接收器和计算机控制系统。
源信号负责向电路中输入正弦信号，接收器负责检测电路中的反射和传输信号，计算机控制系统则负责数据处理和分析。
下面将对这些部分的结构和功能进行详细介绍。
2.1 源信号源信号是矢量网络分析仪的核心部分之一。
它主要通过向电路中输入不同频率和振幅的信号来测量电路的性能。
源信号通常由射频信号发生器（RF signal generator）或特定的示波器（oscilloscope）提供，其输出功率和波形必须具有高度稳定性和可控制性。
矢量网络分析仪的原理及测试方法
矢量网络分析仪在通信测试中的应用
1 2
S参数测量
矢量网络分析仪可以测量散射参数（S参数）， 用于描述线性微波网络的反射和传输特性。
阻抗测量
通过测量S参数，可以进一步计算得到设备的阻 抗特性，包括输入阻抗、输出阻抗和特性阻抗等。
3
相位测量
矢量网络分析仪可以测量信号的相位信息，用于 分析信号的传播延迟和相位失真等。
PART 04
矢量网络分析仪在通信领 域的应用
通信系统中的传输线效应
传输线的分布参数特性
传输线具有电阻、电感、电容和电导等分布参数，这些参数会影响 信号的传输性能。
传输线的反射和传输
当信号在传输线上传播时，会遇到反射和传输两种现象，反射系数 和传输系数是描述这两种现象的重要参数。
传输线的阻抗匹配
连接测试设备
将矢量网络分析仪、测试电缆、连接器 等设备和配件按照测试要求连接好，确
保连接稳定可靠。
进行测试
启动矢量网络分析仪，按照设定的测 试参数进行测试，记录测试结果。
设置测试参数
根据测试目标和要求，设置矢量网络 分析仪的测试参数，如频率范围、扫 描点数、中频带宽等。
重复测试
根据需要，对同一测试对象进行多次 重复测试，以获得更准确的测试结果。
接收机对反射信号和传输信号进行幅 度和相位测量，并将测量结果送至处 理器。
DUT对入射信号进行反射和传输，反 射信号和传输信号分别被定向耦合器 接收并送至接收机。
处理器对测量结果进行数字信号处理， 提取幅度和相位信息，并根据需要进 行校准和误差修正，最终输出测试结 果。
关键性能指标解析
频率范围
矢量网络分析仪能够测量的频率范围， 通常覆盖多个频段，如微波、毫米波 等。
矢量网络分析仪使用教程
矢量网络分析仪使用教程矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是一种用于测量和分析电磁网络参数的高精度仪器。
它主要用于测试和优化射频和微波器件的性能，如天线、滤波器、放大器、集成电路等。
本文将为您提供一份针对矢量网络分析仪的使用教程，帮助您快速上手使用该仪器。
一、仪器介绍矢量网络分析仪是一种精密仪器，主要由信号源、接收器和调制器等组成。
它能够通过在被测设备上施加相应的输入信号，并测量输出信号的幅度和相位，从而计算出设备的散射参数（S-parameters）。
矢量网络分析仪通常具有高精度、宽频率范围和高灵敏度等特点，能够提供准确的测量结果。
二、基本操作1. 连接被测设备：首先，将矢量网络分析仪的输出端口与被测设备的输入端口连接，确保连接牢固。
如果被测设备具有多个端口，需要逐个连接。
2. 仪器校准：在测量之前，需要对矢量网络分析仪进行校准，以确保测量结果的准确性。
通常有三种常见的校准方法：全开路校准、全短路校准和全负载校准。
具体的校准方法可以根据被测设备的性质和实际需求进行选择。
3. 设置测量参数：在测量之前，需要设置一些测量参数，如频率范围、功率级别、测量类型等。
这些参数可以根据被测设备的特性和实际需求进行调整。
4. 启动测量：配置好测量参数后，可以开始进行测量。
在测量过程中，矢量网络分析仪会自动控制信号源和接收器，并采集输入和输出信号的数据。
5. 数据分析：测量完成后，可以通过矢量网络分析仪的软件对测量数据进行分析和处理。
常见的数据处理操作包括绘制频率响应图、计算散射参数、优化器件设计等。
三、注意事项1. 确保连接正确：在使用矢量网络分析仪进行测量前，需要确保所有连接正确无误，以避免测量误差的发生。
同时，还需要确保连接的电缆和连接器的质量良好，以减小测量误差。
2. 避免干扰源：在进行测量时，需要避免与其他无关信号源相互干扰，如电源噪音、射频噪声等。
可以通过在实验室中采取屏蔽措施来减小干扰。
矢量网络分析仪的原理介绍
矢量网络分析仪的原理介绍矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是用于测量微波电路参数的一种测试仪器。
它可以同时测量幅度和相位，由此可以得到电路的S参数，进而确定电路的电学特性。
原理VNA的核心是一组相互独立的大功率信号源和敏感的接收器，它们分别通过大量的各向异性元件、耦合器以及各种整流器、差分与单端平衡器和放大器等等电路连接起来。
VNA中最基本的组件是频率控制单元，它使用一个可变频率信号源来生成一个宽频信号作为输入信号，并令它经过电路中的传输诸元、非线性元件、各种过渡网络等，从而获得电路的各种参数。
VNA的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：1.VNA内置的信号源生成一个可变频率的信号，并将该信号通过耦合器输入待测电路中；2.信号在待测电路中进行传播，经过一些变化，并从待测电路中输出；3.输出信号再通过耦合器进入VNA中的接收器，接收器将输出的信号与输入的信号进行比较，以测量待测电路的各种参数；4.VNA将测量所得的各种参数进行处理，即可确定待测电路的S参数。
优点VNA具有以下几个优点：1.高精度和高灵敏度：VNA的测量精度通常可达到0.1 dB，接近于理论计算值，测试范围也非常宽；2.测量速度快：VNA的测量速度通常可以达到数毫秒，节省了大量的时间；3.大量的参数：VNA可以测量电路的各种参数，如S参数、Y参数、Z参数等等；4.多功能应用：VNA不仅可以测量微波电路，也可以用于其他领域如光学、无线通信等。
应用VNA的主要应用领域有以下几个：1.无线通信：VNA可以测量各种无线通信设备的电学特性，如天线、滤波器、变频器等等；2.微波电路设计和生产：VNA可以帮助设计人员快速准确地了解电路的性能，并帮助改进电路设计；3.光学：VNA可以用于测量光学器件的特性，并对光学器件进行性能评估；4.材料研究：VNA可以帮助研究人员了解各种特性材料的电学特性。
总结矢量网络分析仪是一种常用的微波测试仪器，它可以测量电路的各种参数，具有高精度和高灵敏度等优点，已经成为无线通信、微波电路设计和生产、光学、材料研究等领域必备的测试仪器。
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矢量网络分析（Vector Network Analyzer ，VNA ）是通过测量元件对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度和相位的影响来精确表征元件特征的一种方法。
网络分析是指对较复杂系
统中所用元件和电路的电器性能进行测量的过程。
这些系统传送具有信息内容的信号时，我们最关心的是如何以最高效率和最小失真使信号从一处传到另一处。
矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中最为重要、应用最为广泛的一种高精度智能化测试仪器，在业界享有“微波/毫米波测试仪器之王”的美誉，主要用于被测网络散射参量双向S 参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量，广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代军用电子装备研制、生产、维修和计量等领域，还可以应用于精确制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS 测试、元器件测试、材料测试等诸多领域。
国内生产矢量网络分析仪的厂家主要有：中国电子科技集团41 所、天津德力、成都天大仪器等单位。
国产矢量网络分析仪中，仅41 所有与国外同类先进产品相对应的频率上限覆盖至170GHz 的系列化产品。
在世界范围内矢量网络分析仪生产厂商主要有美国安捷伦、日本安立和德国罗德施瓦茨等，其中以美国安捷伦代表着最高水平，其推出产品最高频率上限已达500GHz 。
矢量网络分析仪可测量的器件：
无源器件（滤波器）
有源器件（放大器）
单端口器件（天线）
双端口器件（衰减器）
多端口器件（混频器，耦合器，功分器）
平衡器件（平衡滤波器等）
网络分析仪有标量网络分析仪和矢量网络分析仪之分。
标量网络分析仪：只测量幅度信息，不支持相位的测量。
接收机采用二极管检波，没有选频特性，动态范围小。
矢量网络分析仪：可同时测量被测网络的幅度信息和相位信息。
接收机采用调谐接收，具有
选频特性，能够有效抑制干扰和杂散，动态范围大。
通过测量被测网络（被测件）对频率
扫描和功率扫描测试信号的幅度与相位的影响，来表征被测网络的特性。
网络分析的基本原理
Transmission Coefficient 二T 二彳
Reflection Coefficient = T =
网络有很多种定义，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，而另一部分被传输，
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。
根据透镜的属性，一部分光将反射回光源，而另一部分光被传输过去。
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通常是微不足道的，所以忽略不计。
我们可以定义参数反射系数（G）,它是一个包含幅值和相位的矢量，代表被反射的光占总
（入射）光的比例。
同样，定义传输系数（T）代表传输的光占入射光的矢量比。
通过反射系数和传输系数，你可以更深入地了解被测器件（DUT ）的性能。
回顾光的类比，如果DUT 是一面镜子，你会希望得到高反射系数。
如果DUT 是一个镜头，你会希望得到高传输系数。
而太阳镜可能同时具有反射和透射特性。
电子网络的测量方式与测量光器件的方式类似。
网络分析仪产生一个正弦信号，通常是一个扫频信号。
DUT 响应时，会传输并且反射入射信号。
传输和反射信号的强度通常随着入射信号的频率发生变化。
DUT 对于入射信号的响应是DUT 性能以及系统特性阻抗不连续性的表征。
例如，带通滤波器的带外具有很高的反射系数，带内则具有较高的传输系数。
如果DUT 略微偏离特性阻抗则会造成阻抗失配，产生额外的非期望响应信号。
我们的目标是建立一个精确的测量方法，测量DUT 响应，同时最大限度的减少或消除不确定性。
反射系数（G）和传输系数（T）分别对应入射信号中反射信号和传输信号所占的比例。
现代网络分析基于散射参数或S- 参数扩充了这种思想。
S-参数是一种复杂的向量，它们代表了两个射频信号的比值。
S-参数包含幅值和相位，在笛卡尔形式下表现为实和虚。
S-参数用S坐标系表示，X代表DUT被测量的输出端，Y代表入射RF 信号激励的DUT 输入端。
表征传输的S-参数，如S21，类似于增益，插入损耗，衰减等其它常见术语。
表征反射的
S-参数，如S11，对应于电压驻波比（VSWR ），回波损耗，或反射系数。
S-参数还具有其他优点。
它们被广泛认可并应用于现代射频测量。
你可以很容易地将S-参数转换成H、Z
或其他参数。
你也可以对多个设备进行S-参数级联，表征复合系统的RF特性。
更重要的是，S 参数用比率表示。
因此，你不需要把入射源功率设置为精确值。
DUT 的响应会反映出入
射信号的任何微小差别，但通过比率方式表征传输信号或反射信号相对于入射信号的比率关 系时，差别就会被消去。
矢量网络分析仪基本结构
信号源，用于产生入射信号，既支持连续扫频也支持离散频点，并且功率可调。
信号源通过
信号分离模块馈入 DUT 输入端，信号分离模块可看作一个测试装置。
在这里，将反射信号
和传输信号分离进不同的组件测量。
对于每一个频点，处理器测量信号并计算参数值 （例如 S21或驻波比）。
当对被测件（DUT ）进行测试时，信号源模块产生的宽带激励信号经 S 参数测试模块分离出被测件的正向入射信号 R1、反射信号A 和传输信号B 或者反向入射信
号R2、反射信号B 和传输信号A ，在四通道混频接收机模块中进行混频产生中频信号，中 频信号经过调理后进入中频处理模块进行取样、保持，直接进行高速数据采集 A/D 量化转 换变为数字信号，最后在嵌入式计算机的控制下经宽带数字中频处理滤波得到信号的幅度与
相位信息，进而通过比值运算得出被测件的双向 S 参数并显示出测试曲线。
Pnxeswr ii
Signal Source
dBm: Milliwatt decibel 毫瓦分贝，
用于表示功率大小的绝对值，公式为:
10lg (p / 1mW),
p为功率值单位为W
括号内是指先换算为mW,女口1W=10A3mW ,
然后进行log10 ()运算再乘以10 ,得到30dBm
即30dBm=10lg(1W/1mW)
主要用于将一个位数很多零的数值很大(或者很小)的值简单的表示出来〜简单吧〜。