网络分析仪测试基本概念与工作原理(ppt 42页)
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矢量网络分析仪原理网络分析仪组成框图图1所示为网络分析仪内部组成框图。
为完成被测件传输/反射特性测试,网络分析仪包含; 1.激励信号源;提供被测件激励输入信号2.信号分离装置,含功分器和定向耦合器件,分别提取被测试件输入和反射信号。
3.接收机;对被测件的反射,传输,输入信号进行测试。
4.处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。
图1 网络分析仪组成框图传输特性是被测件输出与输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。
被测件输出信号进入网络分析仪B接收机,所以,B接收机测试得到被测件输出信号信息。
B/R为被测试件正向传输特性。
当完成反向测试测试时,需要网络分析仪内部开关控制信号流程。
图2 网络分析仪传输测试信号流程反射特性是被测件反射与输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试得到被测输入信号信息。
激励信号输入到被测件后会发射反射,被测件端口反射信号与输入激励信号在相同物理路径上传播,定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离,提取反射信号信息,进入A接收机。
A/R 为被测试件端口反射特性。
当需要测试另外端口反射特性时,需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。
图3 网络分析仪反射测试信号流程信号源信号源提供被测件激励信号,由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系。
所以,网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。
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。
网络分析仪工作原理網絡分析儀工作原理矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况。
而对于双端口测量,则还可以测量传输参数。
由于受分布参数等影响明显,所以网络分析仪使用之前必须进行校准。
校准是为了消除系统误差在双端口校准中总共12项误差常用OSLT或TRL校准方法網絡分析儀常見問題:网络分析仪在使用中遇到的几个问题:我刚接触网络分析仪,手上又没有什么资料,只能摸索着使用!在使用中遇到一些扰人的问题,总结如下:1。
网络分析仪的校准还是不清楚!校准中通常所说的是选定基准平面,比如我我从port口接一跟电缆线,用电缆线测试产品的性能,电缆线与产品接头的一段就是所谓的基准面!第一:比如我选择750mm与选择1000mm 的电缆线,对测试产品到底有没有影响,按照校准原则,只要校准平面我选贼与产品的接口处,前面的不管是什么,都能校准好的!问:电缆线的指标,VSWR与插损的大小对产品指标到底有没有影响!比如我的电缆线的VSWR是1。
2,但是我的产品的VSWR是1.15,这样的线对指标有没有影响?还有线的插损对指标有没影响!?第二:一般情况下我是用两端口的,在两端口的时候,校准直通时要用到机械校准件中的一个直通(因为我的电缆线都是SMA接头的),但是直通是有一定的插损的。
为了比较,我用电子校准校准件校准再测量产品,发现机械校准的直通确实对产品的插损有影响的!测试同一个产品,我用电子校准的测的比用机械的插损要大0.08—0,15个dB的!问:电子校准件与机械校准件是有区别的吗?我用安捷伦的电子校准件能否给安立的仪器校准呢?还有一个问题,我想用网分仪测试电缆线的好坏,想了几个办法如下,感觉都不是完美!1.电缆线一端接port口,一端接匹配负载(负载假设是新的,能做到完全匹配),然后用网分仪分析VSWR,这样的问题是网分仪port口我没校准,这样的结果能做为电缆线好坏的参考么`?2。
网络分析仪的设置与基本原理一、网络分析仪简介当提出“网络分析仪(Network Analyzer)”这一名字的时候,还没有计算机网络。
所以网络是指电子元、器件。
并非现在流行的计算机网络。
网络分析仪能对被测量器件(主要分为有源元件和无源元件 )的线性和非线性特性(幅频特性,相频特性,时频特性,功率频率特性等)进行表征。
如放大器、混频器、双工器、滤波器、耦合器和衰减器等,这些元件不仅用在诸如手机之类的常用和廉价的系统中,还被遥到通信或雷达系统这一类复杂和昂贵的系统中。
元件可能有一个端口(输入或输出端口)或多个端口。
对每一个端口的输入特性以及从一个端口到其它端口的转移特性进行测量的能力,可以为设计人员在对大型系统配置元器件时提供充分的依据。
二、网络分析仪的分类主要分为:标量网络分析仪和矢量网络分析仪。
标量网络分析仪只能测量S参数的幅度部分,测量的结果包括传输增益和损耗,回波损耗和驻波比等。
矢量网络分析仪是网络分析仪中功能最强的一类,它能在5HZ直到110GHZ的频率范围内进行测量。
如:S参数、幅度和相位、传输增益和损耗,回波损耗和驻波比(SWR)、群延迟、反射系数等。
注意行业使用的网络分析仪都是矢量网络分析仪,而且大多数是安捷伦生产的,所以这里所讲的网络分析仪都是针对安捷伦仪器。
1. 调试一般使用 E5070B2. 测试一般使用 HP8753ES / HP8753D3. Outband 测试一般使用 HP8719ES / HP8753C / N5232三、网分的结构图1-1 网络分析仪的结构图如上图所示,矢量网络分析仪的硬件由 1. 信号源; 2. 信号分离装置; 3. 接受、检测装置; 4. 显示、处理单元; 5. 被测件组成。
具体详细描述:1. 扫频信号源信号源提供被测件激励信号,由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系,所以,网络分析仪内信号源具备频率扫描和功率扫描功能。
为保证测试的频率精度,现在网络分析仪内信号源采用频率合成方法实现。
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。
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。