⑴ 矢量網路分析儀(VNA)是如何構成的
網路分析儀是一個綜合激勵源和接收機的閉環測試系統,其主要組成部分包括激勵信號源、信號分離裝置、接收機和處理顯示單元。網路分析儀通過這些組件來測試被測件的傳輸和反射特性。
激勵信號源為被測件提供測試所需的激勵信號,信號分離裝置則負責提取輸入和反射信號。接收機用於測試輸入、反射和輸出信號。處理顯示單元對測試結果進行處理和顯示,幫助用戶了解被測件的性能參數。
網路分析儀通過信號分離裝置來分別獲取被測件的輸入激勵信號和輸出信號。信號源產生的激勵信號通過功分器均分為兩路,一路直接進入接收機,用於測試輸入信號;另一路通過開關輸入到被測件的測試口,用於測試輸出信號。B/R測試為正向傳輸特性,而A/R測試則為反射特性。
網路分析儀的信號源需要具備頻率掃描和功率掃描功能,以測試被測件在不同頻率和功率下的傳輸特性。信號源採用頻率合成方法實現,並通過自動功率控制(ALC)和衰減器來保證功率穩定。ALC的控制范圍有限,因此需要使用衰減器來擴展功率調節范圍。
信號分離裝置包括功分器和定向耦合器,用於提取被測件的輸入信號和反射信號。定向耦合器具有正向傳輸特性,而電橋則可以實現反射性能測試。電橋的頻率覆蓋范圍較寬,但對傳輸信號有較大損耗。定向耦合器是三埠器件,能夠分離反射測試中的激勵信號和反射信號。
接收機是網路分析儀的核心部分,負責處理輸入到被測件的信號。接收機通常採用二極體檢波或調諧接收機。二極體檢波器只能提供信號的幅度信息,而調諧接收機則能夠提供相位和幅度信息,因此更適合進行精確的網路分析。調諧接收機具有更高的靈敏度和更好的雜訊抑制能力,能夠更准確地測試被測件的性能。
網路分析儀通過精確的頻率掃描和信號處理,實現了對被測件傳輸和反射特性的全面測試。其功能強大且靈活,廣泛應用於通信、電子、科研等多個領域。通過優化設計和功能集成,網路分析儀成為現代電子測試不可或缺的工具。
⑵ 自動網路分析儀換算出的網路參數有哪些
參數(散射參數)是評估DUT(待測設備)反射信號和傳輸信號性能的關鍵指標。它們由兩個復數之比定義,能夠提供關於信號幅度和相位的重要信息。通常,參數以特定格式表示:輸出信號的DUT埠號/輸入信號的DUT埠號。例如,S21參數代表DUT上埠2的輸出信號與埠1的輸入信號之間的比率,這里的信號均以復數形式表示。
值得注意的是,當啟用平衡-不平衡轉換功能時,可以進一步選擇混合模散射參數。這種轉換有助於確保信號在不同類型的傳輸線之間正確傳輸,從而優化信號質量和完整性。
在進行網路分析時,准確理解和應用這些參數至關重要。通過分析S參數,工程師可以全面了解DUT的特性,包括其阻抗匹配、插入損耗和回波損耗等。這些信息對於設計和優化電子設備至關重要。
此外,S參數還可以用於計算網路的增益、相移以及頻率響應等重要特性。這些參數的精確測量和分析對於確保電子系統性能穩定、可靠運行具有重要意義。
綜上所述,散射參數在評估和優化電子設備性能方面扮演著不可或缺的角色。通過正確理解和應用這些參數,工程師可以顯著提高設備的性能和可靠性。
⑶ 矢量網路分析儀組成部分 矢量網路分析儀原理是什麼
矢量網路分析儀是一種電磁波能量的測試設備,它既能測量單埠網路或兩埠網路的各種參數幅值,又能測相位,是射頻微波領域的萬用表,廣泛應用於工程應用和調試等領域。
矢量網路分析儀是一種常見的射頻測量儀器,它一般由以下四個部分組成:
1、信號源
信號源提供被測器件的激勵信號,具備頻率掃描和功率掃描功能。被測器件通過傳輸和反射對激勵波作出響應,頻率響應可以通過信號源掃頻來獲取。通常採用合成掃頻信號源,當掃描的頻率范圍設置為零時,網路分析儀輸出信號為點頻CW信號。
2、信號分離裝置
矢量網路分析儀內部功分器和定向耦合器分別完成對被測件輸入信號和反射信號的提取。這兩部分統稱為信號分離裝置,通常被稱為「測試座」。在一些特殊測試場合可使用外置測試座設備。
網路分析儀內部功分器將信號源的輸出功率分配給兩個參考接收機R1、R2以及作為兩個埠的輸入信號。定向耦合器直接連接到測試埠上,用於提取反射信號,進行反射特性的測量。
3、接收機
接收機完成對參考信號、反射信號、傳輸信號的幅度和相位參數的測試分析。接收機性能直接影響矢量網路分析儀的測試精度、動態范圍和測試速度。採用調諧接收機,能抑制諧波和寄生信號,提高測試靈敏度和動態范圍。
4、處理顯示單元
矢量網路分析儀的顯示處理部分完成對測試結果的處理並按照需要的方式顯示測試結果。顯示功能強大且靈活,如對測試結果進行合格判斷、極限判斷、標識測試結果、文件處理、內置VBA編程等功能,以及嵌入處理、去嵌入處理、差分參數轉換、阻抗轉換、時域轉換等。
了解完矢量網路分析儀的結構,我們接下來看看矢量網路分析儀的工作原理:
工作時,先將激勵源的信號分成二路,一路作為參考信號R,另一路經過衰減送入測試埠作為被測網路的激勵源,並通過定向耦合器取出。反射信號A和傳輸信號B經過被測網路後作為測試信號。再用采樣變頻法將該兩路微波信號中所包含的幅度和相位信息線性地轉移到中頻或低頻上,進行幅度和相位關系的測量。變頻還有利於在很寬頻帶內實現連續和步進掃頻測量,以顯示出被測網路的各種參數隨頻率變化的情況。