网络分析仪与频谱分析仪基础培训.
网络分析仪培训交流教材
• 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。
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
频谱分析基础培训
频谱分析仪性能指标 截止点(T.O.I)
频谱分析仪性能指标 1-dB 压缩点
频谱分析仪性能指标 动态范围
频谱分析仪性能指标 最大无互调范围或最大谐波抑制
频谱分析仪性能指标 频率测量精度
I 光标读数：
I ±(频率读数X参考频率误差+0.5%X频率跨度+10%X分辨带宽+最 后显示位X1/2)
锯齿波发生器
检波器 y
x
显示
频谱分析仪工作原理
中频滤波器:数字滤波器
Anti aliasing
bandpass 12 bit
IF 20.4 MHz
A D
Q mixer
IF
I
Lowpass filter
LO 90°
I mixer Q
filter coefficients Lowpass filter
理想高斯滤波器 (数字)
1.415 * B3dB
1.065 * B3dB
频谱分析仪性能指标 显示的噪声本底依赖于RF衰减器
频谱分析仪性能指标 显示的噪声本底依赖于与RBW带宽
A=10lg(RBWnew/RBWold)
频谱分析仪性能指标 接收机的非线性特性
频谱分析仪性能指标 三阶互调产物的鉴别
RFAtt
RF 衰减器
-2.5 dB 修正因子 (对数定标的平均)
不同的滤波器6 dB带宽和等效噪声带宽与 3 dB带宽的关系
滤波器类型
6 dB 带宽 等效噪声带宽
4-极点滤波器 （模拟）
1.480 * B3dB
1.129 * B3dB
5-极点滤波器 （模拟）
1.464 * B3dB
1.114 * B3dB
频谱分析仪基础知识
频谱分析仪基础知识一、频谱分析仪概述频谱分析仪是一种用于测量信号频率和功率的仪器。
它可以将输入信号转换为频率谱，以图形方式显示信号的频率成分。
频谱分析仪广泛应用于电子、通信、雷达、声音和医疗等领域。
二、频谱分析仪工作原理频谱分析仪的工作原理是将输入信号通过混频器与本振信号进行混频，得到中频信号，再经过中频放大器放大后送入检波器进行解调，最后通过显示器将频率谱显示出来。
三、频谱分析仪主要技术指标1、频率范围：指频谱分析仪能够测量的频率范围。
2、分辨率带宽：指能够分辨出的最小频率间隔。
3、扫描时间：指从低频到高频一次扫描所需的时间。
4、灵敏度：指能够检测到的最小信号幅度。
5、非线性失真：指由于仪器内部非线性元件所引起的信号失真。
6、动态范围：指能够同时测量到的最大和最小信号幅度。
7、抗干扰能力：指仪器对外部干扰信号的抵抗能力。
四、频谱分析仪使用注意事项1、使用前应检查仪器是否正常，如发现异常应立即停止使用。
2、避免在强电磁场中使用，以免影响测量结果。
3、使用过程中应注意避免信号源与仪器之间的干扰。
4、使用完毕后应关闭仪器，并妥善保管。
五、总结频谱分析仪是电子、通信等领域中非常重要的测量仪器之一。
它可以将输入信号转换为频率谱，以图形方式显示信号的频率成分。
在使用频谱分析仪时，应注意检查仪器是否正常、避免在强电磁场中使用、避免信号源与仪器之间的干扰以及使用完毕后应关闭仪器等事项。
了解频谱分析仪的工作原理及主要技术指标，对于正确使用它进行测量和调试具有重要意义。
随着科技的快速发展，频谱分析在电子、通信、航空航天等领域的应用越来越广泛。
频谱分析仪作为频谱分析的核心工具，在科研和工业生产中发挥了重要的作用。
本文将介绍频谱分析原理、频谱分析仪使用技巧，以及如何根据输入的关键词和内容撰写文章。
频谱分析是指将信号分解成不同频率的正弦波成分，并分析这些成分的幅度、相位、频率等特性的一种方法。
频谱分析可以用于测量信号的频率范围、识别信号中的谐波成分、了解信号的调制方式和判断信号的来源等。
网络分析仪原理及操作培训共53页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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
频谱分析仪培训资料-1(new)
0dB
Professional Agilent Instrument Distributor
32
影响频谱仪灵敏度的因素
--- RBW
10kHz RBW
3kHz RBW
1kHz RBW
噪声电平随RBW按
10log---------RBW2
规律变化
RBW1
Professional Agilent Instrument Distributor
30
频谱仪测试灵敏度
混频器
检波器
输入 信号
中频滤波器
LO
扫描
频谱仪内部混频器及各级放大器会产生噪声， 通过检波器会反映为显示白噪声电平 (DANL)
Professional Agilent Instrument Distributor
31
影响频谱仪灵敏度的因素
--- 衰减器设值
20dB 10dB
Professional Agilent Instrument Distributor
14
扫频式频谱仪组成框图
频谱仪主要功能是显示和测量输入信号的频谱分布和幅值
RF输入 衰减器 中频 放大器 中频 滤波器 检波器
混频器
RF 输入 IF 对数 放大器
预选滤波器 / 低通滤波器
本振 （压控振荡器）
LO
Professional Agilent Instrument Distributor
9
信号与频谱分析基本概念
数字调制信号频谱：测量信道功率、相邻信道功 率比、占用带宽等
Professional Agilent Instrument Distributor
10
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注意：在使用中，N型头可以直接用手拧，而SMA头必须使用力矩扳手；两者拧接时皆为旋拧阳头， 电缆接头一般为阳头；不按此操作易损伤接头和减少其寿命
SMA型 (Male)阳头
（Female）阴头
注意：在使用中，N型头可以直接用手拧，而SMA头必须使用力矩扳手；两者拧接时皆为旋拧阳头， 电缆接头一般为阳头；不按此操作易损伤接头和减少其寿命
天线Antennas 开关Switches
无源
器件类型
收发信机 Transceivers 低噪放LNA 功放PA
有源
Low
RF微波信号的特性与光有相似性
入射光
透射光
反射光
入射波 反射波
光
待测件DUT
RF
投射波
高频器件的主要特征参数
入射信号
R
反射信号
A
反射
反射信号
A
入射Байду номын сангаас号 = R
SWR
S-Parameters S11, S22
1：校准完成后，首先不接任何转接头和器件，矢网显示的 S11和S22值在校准频段内应该为接近于0的一个负值； 否则说明校准不好
2：其次接标准50欧负载到两端口，矢网显示的S11和 S22值在校准频段内应该为小于-40dB的一个值； 否则说明校准不好
3：第三步可在两端口间接另一双阴转接头（最好不是 校准时所用的那个），矢网显示的 S21， S12值在校准频段内应该为接近于0的一个负值； S11,S22值在校准频段内应该小于-40dB 否则说明校准不好
Response校准和Two-Port 全端口校准测试结果对 比
测试一滤波器的插损
CH1 S 21 &M log MAG CH2 MEM log MAG
1 dB/ 1 dB/
REF 0 dB REF 0 dB
Cor
After two-port calibration
After response calibration
我们习惯用取对数后的形式来表示S参 数，即以dB形式来表示
测量中存在的三种误差
系统误差：可以通过对仪器进行校准来减小此误差
随机误差 漂移误差
Measured Data
Errors:
SYSTEMATIC RANDOM DRIFT
Unknown Device
测量中主要使用两种连接器或转 接头
N型 (Male)阳头
矢量网络分析仪基础培训
Yan.Xin 2003/12/03
矢量网络分析仪是测试高频器件性能的最常用的测试仪器。常用来测试下列器件
High
I集成度
双工器Duplexers or Diplexers
滤波器Filters
耦合器Couplers
分路器Splitters, dividers 合路器Combiners 隔离器Isolators 环形器Circulators 衰减器Attenuators 同轴电缆Cables
a1
入射
Forward
S 11
反射
b1
S 21
传输or透射
b2
DUT
a2 = 0
Z0
Load
S 11 =
反射 入射
S 21
透射
= I入射
=
b1 a1
b
=
2
a1
a2 = 0 a2 = 0
S 22 =
反射 入射
S 12
=
透射 入射
=
b2 a2
b
=
1
a2
a1 = 0 a1 = 0
Z0
Load
a1 = 0
b 1 传输or透射
DUT
S 12
S 22
反射
入射
b2
Reverse
a2
各个S参数与 一般测量参数是一一等效的
S11 = 前向反射系数 (input match) S22 = 反向反射系数 (output match) S21 = 前向传输系数 (gain or loss) S12 = 反向传输系数 (isolation)
对器件性能 进行测量
Frequency
Network analyzers:
measure components, devices, circuits, sub-assemblies
Frequency
测量未知信 号（与示波 器有些相似
）
Spectrum analyzers:
measure signal amplitude characteristics carrier level, sidebands, harmonics...)
Uncorrected
Cor
x2
1 START 2 000.000 MHz
2 STOP 6 000.000 MHz
频谱分析仪使用基础培训
频谱仪和网络分析仪最主要的区别
.
Amplitude Ratio Amplitude
8563A SPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz
=
F = ZL - ZO
ZL + ZO
功率Return loss = -20 log(r),r = G
Emax 电压驻波比
Emin
VSWR =
Emax Emin
1+r = 1-r
No reflection (ZL = Zo)
0
dB
1
r
RL VSWR
Full reflection (ZL = open, short)
1
0 dB
传输参数
V 入射
DUT
V 传输or透射
传输系数
T=
V Transmitted V Incident
= t
（功率）插损 (dB)
V
= - 20 Log
Trans
V Inc
= - 20 log t
V
增益 (dB) = 20 Log
Trans
V Inc
= 20 log t
由于一些原因，我们一般测量器件的S参数
N型转接头 SMA转接头
(Male)阳头
（Female）阴头
校准合中一般也有两种规格的校准件 ：N型(M 和F);SMA型（M和F）
在校准时一定要根据校准件的规格 来选择相应的校准菜单
根据准确度的不同，有几种校准类型
“RESPONSE”校准（准确度较差，但是校准过程简单） 用一双阴头
thru thru
Reflection Coefficient
G, r
Return Loss
透射信号
B
透射
透射信号 入射信号
B =R
Gain
S-Parameters S21, S12
Transmission
Coefficient T,t
Insertion Loss
反射参数
G r 电压反射系
数
=
Vreflected Vincident
1-port 校准 (用于反射参数测量)SHORT
OPEN
LOAD
Full 2-port （全端口）校准 (准确度最高，用于正式测试) SHORT
SHORT
OPEN
OPEN
LOAD
LOAD
thru
RESPONSE”校准操作步骤
Full 2-port （全端口）校准操作步骤
校准效果简单检查与判别