网络分析仪的原理详解

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网络分析仪原理图

网络分析仪原理图

网络分析仪原理图
网络分析仪原理图如下:
[插入网络分析仪原理图]
网络分析仪是一种用于测试和分析电路中频率响应的仪器。

它通常用于测量电路的传输特性、校准设备和分析电路中的故障。

网络分析仪基本上由两部分组成:生成器和接收器。

生成器是网络分析仪中的一个重要组成部分,它产生被测电路所需要的激励信号。

这个激励信号可以是单一频率的正弦波,也可以是多频率的信号。

生成器的输出信号送入被测电路,并通过接收器进行测量。

接收器是网络分析仪中的另一个重要组成部分,它用于测量被测电路中的响应信号。

接收器可以测量电路中的电压、电流或功率等参数,以获取被测电路的频率响应。

通过对激励信号和响应信号进行测量和分析,网络分析仪可以确定电路的传输特性,例如增益、相位和频率响应等。

网络分析仪原理图中的其他部分包括:输入接口、输出接口、显示屏和控制模块等。

输入接口用于将被测电路连接到网络分析仪,输出接口用于将测试结果输出到其他设备。

显示屏用于显示测试结果和参数,以便用户进行分析和判断。

控制模块用于设置和调整网络分析仪的工作模式、参数和功能。

总之,网络分析仪通过生成激励信号,测量响应信号,并进行
分析和判断,能够准确评估电路的频率响应和特性,为电路的测试和故障分析提供了重要的工具。

网络分析仪详解

网络分析仪详解

网络分析仪原理详解1 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,类似于图所示。

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。

下图示意了这两个参数。

通过反射系数和传输系数,我们就可以更深入地了解被测器件(DUT-device under test)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。

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。

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

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(DSP)从数字信号中提取被测网络的幅度信息和相位信息,通过比值运算求出被测网络的S参数,最后把测试结果以图形或数据的形式显示在液晶屏幕上。

◆合成信号源:由3~6GHz YIG振荡器、3.8GHz介质振荡器、源模块组件、时钟参考和小数环组成。

◆测试装置:由定向耦合器和开关构成,用于分离反射信号和入射信号。

矢量网络分析仪

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。

网络分析仪基本原理

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=XXf,其中c为光速3X108m/sec,若操作在2.4GHz的频率下,若不考虑空气的介电系数,则波长入=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(r Reflection coefficient)及穿透系数(T 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。

网络分析仪原理

网络分析仪原理

网络分析仪原理
网络分析仪主要通过发送探测信号并测量信号的特征来分析和评估网络的性能和状态。

其原理可以分为以下几个方面:
1. 频谱分析原理:网络分析仪能分析信号在频域上的特性,通过将信号转换成频谱图并对其进行解读。

频谱图展示了信号中不同频率成分的能量分布情况,可以帮助判断信号存在的频率偏移、干扰等问题。

2. 时域分析原理:网络分析仪能分析信号在时间域上的特性,通过观察信号的波形和脉冲响应来判断信号的传输质量和故障情况。

时域分析可以检测信号的时延、失真、抖动等问题,有助于确定网络中的传输问题。

3. 调制解调原理:网络分析仪可以对不同的调制方式进行解调和分析。

通过解调信号,可以还原出原始信号并进行分析,帮助判断调制方式选择是否正确和信号传输是否完整。

4. 数据采样原理:网络分析仪通过对信号进行快速高精度的数据采样,获取信号的采样值,并将采样数据传输给计算机进行分析和显示。

数据采样精度和速度对准确定位和分析信号的特征至关重要。

5. 数据处理原理:网络分析仪对采样数据进行处理和分析,可以计算出一系列指标和参数,如频谱功率、频谱带宽、时延、串扰等,用于评估网络的性能和问题。

6. 数据显示原理:网络分析仪将分析处理后的数据通过显示器进行展示,以图形、数字等形式呈现给用户。

用户可以直观地观察数据并进行判断和分析,从而对网络进行优化和故障排除。

通过以上原理,网络分析仪可以帮助用户对网络的性能进行全面评估和分析,提供有力的技术支持和帮助。

网络分析仪原理

网络分析仪原理

网络分析仪原理网络分析仪是一种用于分析和监测网络流量的设备,它能够帮助用户了解网络的使用情况、识别网络中的问题和优化网络性能。

网络分析仪的原理主要包括数据捕获、数据分析和数据呈现三个方面。

首先,网络分析仪通过数据捕获功能获取网络中的数据流量。

它能够监测网络上的数据包,并将这些数据包进行存储和分析。

数据捕获是网络分析仪的核心功能之一,它能够捕获网络中的各种数据,包括传输层和应用层的数据。

通过数据捕获功能,用户可以获取网络中的实时数据,并对这些数据进行进一步的分析和处理。

其次,网络分析仪通过数据分析功能对捕获到的数据进行分析。

在数据分析过程中,网络分析仪会对数据包进行解析,并提取出其中的关键信息。

通过数据分析功能,用户可以了解网络中的流量模式、数据包的传输情况以及网络中存在的问题。

此外,网络分析仪还可以对数据进行过滤和分类,帮助用户快速定位和解决网络故障。

最后,网络分析仪通过数据呈现功能将分析后的数据以直观的方式呈现给用户。

数据呈现是网络分析仪的另一个重要功能,它能够将复杂的数据转化为图表、报表或者图形化界面,让用户能够直观地了解网络的使用情况和性能状况。

通过数据呈现功能,用户可以快速地发现网络中的异常情况,并及时采取措施进行调整和优化。

总的来说,网络分析仪通过数据捕获、数据分析和数据呈现三个方面的原理,帮助用户监测和分析网络流量,识别网络中的问题并优化网络性能。

它在网络管理和维护中发挥着重要作用,成为了网络运维人员的得力助手。

通过深入了解网络分析仪的原理,用户可以更好地利用这一设备,保障网络的稳定运行和高效使用。

网络分析仪培训资料

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。

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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,类似于图2所示。

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。

网络分析的基本原理图2. 利用光来类比网络分析的一个基本原理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。

图3示意了这两个参数。

网络分析的基本原理图3. 传输系数(T)和反射系数(G)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。

网络分析的基本原理网络分析仪测量方法反射系数(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。

图3示意了这两个向量。

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。

图4示意了一个简单的双端口器件,它可以表征为射频滤波器,衰减器或放大器。

网络分析的基本原理图4. 简单的双端口设备的S-参数表示S11定义为端口1反射的能量占端口1入射信号的比例,S21定义为传输到DUT端口2 的能量占端口1入射信号的比例。

参数S11和S21为前向S-参数,这是因为入射信号来自端口1的射频源。

对于从端口2入射信号,S22为端口2反射的能量占端口2入射信号的比例,S12为传输到DUT端口1的能量占端口2入射信号的比例。

它们都是反向S-参数。

你可以基于多端口或者N端口S-参数扩展这个概念。

例如,射频环形器,功率分配器,耦合器都是三端口器件。

你可以采用类似于双端口的分析方法测量和计算S-参数,如S13,S32,S33。

S11,S22, S33等下标数字一致的S-参数表征反射信号,而S12,S32,S21和S13等下标数字不一致的S-参数表征传输信号。

此外,S-参数的总个数等于器件端口数的平方,这样才能完整的描述一个设备的RF特性。

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。

网络分析的基本原理网络分析仪结构网络分析仪可以分为标量(只包含幅度信息)和矢量(包含幅度和相位信息)两种分析仪。

标量分析仪曾一度因其结构简单,成本低廉而广泛使用。

矢量分析仪可以提供更好的误差校正和更复杂的测量能力。

随着技术的进步,集成度和计算效率的提高,成本的降低,矢量网络分析仪的使用越来越普及。

网络分析仪有四个基本功能模块,如图5所示。

网络分析的基本原理图5. 现代网络分析仪基本功能模块信号源,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)。

用户校准主要用于提供数据的错误校正,将在后续详细介绍。

最终,当与网络分析仪交互时,你可以在显示器上查看参数以及修正后的数值,并使用其它用户功能,比如缩放波形图。

根据网络分析仪性能和成本的不同,有多种方式实现结构中的四个模块。

测试装置可以设计成传输/反射(T/R)或全S-参数。

其中,T/R测试装置是最基本的实现方式,结构见图6。

网络分析的基本原理图6. 网络分析仪T/R测试装置结构T/R结构包括一个稳定信号源,它能够提供指定频率和功率的正弦波信号;一个参考接收器R,它与功率分配器或定向耦合器相连,用于测量入射信号的幅值和相位。

入射信号从网络分析仪端口1发出,馈入DUT的输入端。

定向耦合接收器A测量任何反射回端口1的信号(包括幅值和相位)。

定向耦合器和电阻桥功能类似,都可以用于分离信号,你可以根据性能,频率范围和成本要求进行选择。

信号经过DUT传输进入网络分析仪的端口2,端口2处的接收器B用于测量该信号的幅值和相位。

接收器针对不同的特性要求也有不同的结构,可被看作是带有下变频器、中频滤波器以及矢量检测器的窄带接收机,类似于矢量信号分析仪。

它们可以提取出信号的实、虚部,用于计算幅值和相位信息。

此外,所有接收器都与信号源使用相同的相位参考,你可以在相同的相位参考下计算接收信号与入射信号的相位关系。

T/R结构具有性价比高,结构简单,性能好的特点。

但仅只支持前向参数测量,例如S11和S21。

如要测量反向参数,需要断开并反转DUT,或者借助外部开关控制。

由于不能切换源(入射信号)到端口2,端口2的纠错能力有限。

如果T/R结构设计符合你的项目要求,这种结构是一种高精度和高性价比的选择。

全S-参数结构如图7所示,在参考接收耦合器后的信号通路中嵌入了一个开关。

网络分析的基本原理图7. 全S-参数网络分析仪当开关连通端口1,分析仪测量前向参数。

当开关连通端口2,你无需重置DUT外部连接,就可以测量反向参数。

端口2处的定向耦合接收器B测量前向传输参数和反向反射参数。

接收器A测量前向反射参数和反向传输参数。

由于开关放置在网络分析仪的测量路径上,因此用户校准时需要考虑开关的不确定性。

尽管如此,两个开关位置仍可能会有细微的差别。

另外,随着时间的推移,开关触点磨损,需要更频繁的用户校准。

为了解决这个问题,可以把开关移到源输出,并且采用两个参考接收机,R1和R2,分别对应前向和反向,如图8所示。

由于采用了更高性能的架构,成本和复杂性也随之而来。

网络分析的基本原理图8. 带有双参考接收器的全S-参数网络分析仪网络分析仪的基本结构绝大部分在测试装置中实现。

一旦分析仪测量出入射信号(R参考接收器)和传输信号的幅值和相位,或者是反射信号(A和B接收器)的幅值和相位,就可计算出四个S-参数值,如图9所示。

网络分析的基本原理图9. 全双端口网络的四个S-参数您可以综合应用,性能,精度,和成本等因素,选择合适的网络分析仪结构。

网络分析的基本原理误差和不确定度理解矢量网络分析仪不确定度的来源有助于你采取行之有效的用户校准方法。

对于图10所示的完整的双端口网络分析仪结构,我们从前向开始分析。

网络分析的基本原理图10. 完整的两端口网络分析仪源的不确定性首先,第一个不确定性是传输信号和反射信号由于在频率上或者分别正,反向的轨道导致的信号丢失。

其次,DUT的输入阻抗和网络分析仪或系统阻抗的差异。

同样,DUT输出端也存在类似情况,它们分别属于源匹配和负载匹配。

用于信号分离的定向耦合器的效率,也需要考虑。

理想的定向耦合器在耦合臂产生输出信号,它是与主臂一个方向上的标准信号成比例,而相反方向的信号不产生输出信号。

耦合器输出(耦合臂)和标准输入信号(直通臂)的区别是耦合系数。

耦合系数通常在10分贝到30分贝之间,意味着当输入信号以适当方向通过直通臂时,输出RF功率电平比其小10到30分贝。

定向耦合器对于反方向的信号不产生输出。

但实际上,这是很难实现的。

尽管是很小的,反方向的信号通过实际的耦合器仍然会在输出端产生不必要的响应。

这种不需要的信号定义为耦合器泄露。

耦合系数与耦合泄露的差别称为耦合器的定向性。

最后是隔离。

端口2的接收器检测到端口1辐射或传导的少量的信号,在现代网络分析仪,这种不必要的泄露通常很小。

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