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网络分析仪的使用以及天线匹配

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仪器的参数设定
Bosma For fidential 5.选择Continue，打开Open对话 on 框，依次对应校准键的Open， C Short，Match端口。
仪器的参数设定
6.每次校准完每个端口后，选择 Continue，直至校准完成。
Bosma For
Confidential
仪器的参数设定
准值，如50Ω、75Ω、100Ω等。于是我们可以定义
For 归一化的负载阻抗： al 据此，将反射系数的公式重新写为： identi 为了建立圆图，方程重新整理以符合标准几何图形的形 Conf 式(如圆或射线),如下：Leabharlann Smith Chart原理
Bosma 解方程得到两个独立的关系式，如下： For
Analyzer，这款仪器是频谱网分二合一的仪器，比较
For 容易携带，适合工程人员使用。 Confidential
2.网络分析仪的校准以及使用
Bosma • 校准以及测试环境 For 右图把校准C键o连nf接i上dCeanbtlie，al如
仪器的参数设定
1.选择FREQ，设置起始频
Bosma
段为1.5GHZ与3.5GHZ. 2.选择MARKER，分别增
Bosma
r 计算机仿真： 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用 Fo 于阻抗匹配，所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正
l 确的格式输入众多的数据，对设计者要求较高。 a 手工计算： 这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较长(“ ti 几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。 en 经验： 只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。 d 总之，它只适合于资深的专家。 Confi 史密斯圆图：形象，简单，直观化，易上手，适合初学者。
Smith Chart原理
sma • 说明几点： Bo • 所有的圆周只有一个相同的，唯一的交点(1, 0)。 r • 代表0Ω、也就是没有电阻(r = 0)的圆是最大的圆(
Fo 短路)。 l • 无限大的电阻(开路)对应的圆退化为一个点(1, 0) ia • 实际中没有负的电阻，如果出现负阻值，有可能产生
4.具体Case举例
4.先串联一个4.8nH的电 感，观察阻抗匹配到图上 4点位置，然后再并联一 个3.2pF的电容下地后， 到达50Ω阻抗位置（5点
Bosma
）。 说明： 1.如果Smith计算出的电
For
感或者电容值在实际中不
l 存在，就选择离它最近的 ia 电感，比如没有4.8nH的 t 电感，就选择离它最近的 n 4.7nH的。 de 2.如果理论跟实际有差距 i 时，可以在理论计算出来 f 的值的附近，尝试其他的 n 值即可匹配出来，一般不 Co 会差太多（远），多试几
Smith Chart原理
ma 史密斯圆图是反射系数(伽马，以符号Γ表示)的极座标图, Bos 而反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比
For ntial反射系数的表达式定义为： Confide 由于阻抗是复数，反射系数
也是复数。
Smith Chart原理
sma • 为了减少未知参数的数量，可以固化参数，由于Z0 ( Bo 特性阻抗)通常为常数并且是实数，是常用的归一化标
Bosma 网络Co以分nfi及析de天n仪ti线的al（使Fo阻用r 抗VReer）psoiortn匹：：AVl配1w.a0n Cai
1.网络分析仪介绍
sma • 网分的种类很多，我们现在列举其中比较典型的一款 Bo Rohde & Schwarz FSH8 - Handheld Spectrum
1/x。
For 圆周上的点表示具有相同虚部x的阻 l 抗。例如，x = 1的圆以(1, 1)为圆心 a ，半径为1。所有的圆(x为常数)都包 ti 括点(1, 0)。与实部圆周不同的是，x n 既可以是正数也可以是负数。这说明 e 复平面下半部是其上半部的镜像。所 id 有圆的圆心都在一条经过横轴上1点 Conf 的垂直线上。
次就可以得出结果
4.具体Case举例
Bosma
5.当然也可以采用同极性 的元器件来匹配（一般不 建议这样做，大多数时候
For
会出现没有实际电感（容
Confidential ）值的情况），如右图。
5.总结说明
阻抗匹配需要理论和实际Bo相sm结a 合， 才 熟 才 成悉能，能理达谢调最论到谢的后Co的为！顺祝nf基我畅大id础 所，家en上 用才都t， 的能i能a再 地得l学结 步心有Fo合 。应所r 实手获际，，经只马验有到，在功
For
加2402MHz,2441MHz
al ,2480MHz 3个典型的测试 Confidenti 点
仪器的参数设定
3.选择MEAS，再选择 Calibration，调出仪器校 准界面，接下来选择校准键 类型，这里选择仪器自带
Bosma For
l ZV-Z132 FEMAIL. a 4.选择端口PORT1，点击 Confidenti Enter键确定
7.校准完成后，可以选择Save， 保存校准信息，下次直接调用即可 （前提是没有异常关机，没有挪动
Bosma
或者断开Cable等）
For
idential8.默认校准完成后的界面是 f Magnitude，这时候可以按 Con Format，切换成Smith Chart界
面。
仪器的参数设定
9.校准完成后，还需要补偿SMA 的Offset,补偿之前如右图
再整理，变C换o等nf式i，d得en到t如ia下l方程：
Smith Chart原理
a • 从2.14这个方程可以看出，其是在复平面(Γr, Γi)上、 m 圆的参数方程(x-a)2 + (y-b)²= R²，它以(r/r+1, Bos 0)为圆心，半径为1/1+r.
or 圆周上的点表示具有相同实部的阻 F 抗。例如，r = 1的圆，以(0.5, 0)为 l 圆心，半径为0.5。它包含了代表反 a 射零点的原点(0, 0) (负载与特性阻抗 ti 相匹配）。以(0, 0)为圆心、半径为1 n 的圆代表负载短路。负载开路时，圆 e 退化为一个点(以1, 0为圆心，半径为 id 零)。与此对应的是最大的反射系数1 f ，即所有的入射波都被反射回来。所 Con 有的圆心都在X轴上面.
Smith Chart说明
Bosma
1.红线以上（上半圆）表示阻
For
抗偏感性，红线以下（下半圆
al ）表示阻抗偏容性。 i 2.红色圆圈表示串联，绿色圆 Confident 圈表示并联。
4.具体Case举例
实验前准备： SMA
Bosma
接法如右图所示
For
Confidential
4.具体Case举例
Bosma
For
Confid补O后ef偿如nfst右eit图之al
3.天线（阻抗）匹配
• 天线（阻抗）匹配目的For Bosma
阻抗匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从
al “信号源”传送到“负载”，而不会有信号反射回来 Confidenti 源点，从而提升能源效益。
3.天线（阻抗）匹配
• 天线（阻抗）匹配方法
• 1.把PCB 天线端Π型网络上焊接一个 0Ω的电阻。
• 2.再把待测设备（整机带壳）用SMA 连接起来，然后接到网分的Cable上
Bosma
面，观察此时网分上典型2402MHz ，2441MHz，2480MHz3个频点的 阻抗大小。
For
Confidential
4.具体Case举例
a • 3.在Smith Chart上面输入上面网分上读取的阻抗值， Bosm 如左图 For Confidential
nt 振荡。 de • 选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新
Confi 的电阻。
Smith Chart原理
sma • 另外，经过等式2.15至2.18的变换，2.7式可以推导 Bo 出另一个参数方程，方程2.19。 For Confidential
Smith Chart原理
sma • 同样，2.19也是在复平面(Γr, Γi)上的圆的参数方程 Bo (x-a)²+ (y-b)²= R²,它的圆心为(1, 1/x)，半径

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天线匹配调试流程

天线匹配调试流程

天线匹配调试流程天线匹配是一项关键的调试过程，旨在优化天线系统的性能，以达到最佳的无线通信性能。

调试流程包括准备工作、测试天线性能、调整匹配网络、性能验证和数据分析等几个主要步骤。

下面将详细介绍天线匹配的调试流程。

1.准备工作：-确定调试目标：明确需要完成的任务和调试目标。

例如，优化天线的增益、频率响应、辐射模式等性能指标。

-搭建测试环境：搭建一个适合天线调试的实验环境，包括信号源、信号接收器、功率计等测试仪器。

-选择适当的测试频率范围：根据通信系统的频率范围选择适当的测试频率，覆盖系统所需的通信带宽和频段。

2.测试天线性能：- 测量天线的回波损耗（Return Loss）：使用网络分析仪测量天线的回波损耗来评估天线与发射器或接收器之间的匹配性能。

-测量天线的增益和辐射模式：使用天线测试仪或无人机等工具，测量天线的增益和辐射模式，以评估天线在各个方向上的辐射能力。

-测试天线的频率响应：使用频谱分析仪测量天线在不同频率上的辐射功率，以检查天线的频率响应是否满足要求。

3.调整匹配网络：-确定天线的工作频率：根据系统需求和天线参数，确定天线的工作频率范围。

-计算匹配网络参数：使用天线设计软件或计算器计算出匹配网络所需的参数，如频率和阻抗。

-设计和制作匹配网络：根据计算结果设计匹配网络结构，如调谐电路、陷波器等。

然后制作和连接匹配网络。

-测量匹配网络的性能：使用网络分析仪测试匹配网络的频率响应和回波损耗，以确保匹配网络与天线的匹配性能满足要求。

-优化匹配网络：根据测试结果调整匹配网络参数，反复优化直到达到最佳的匹配效果。

4.性能验证：-测试天线的回波损耗：使用网络分析仪再次测试天线的回波损耗，以验证匹配网络的调整是否有效。

-测试天线的增益和辐射模式：使用天线测试仪或无人机等工具，再次测试天线的增益和辐射模式，以验证天线调整后的性能是否符合要求。

-测试数据传输质量：使用适当的测试仪器和工具，测试天线的传输质量和覆盖范围，例如测量信号强度、位错率等性能指标。

天线调试匹配方法

天线调试匹配方法

通常对某个频‎点上的阻抗匹‎配可利用SM‎ITH圆图工‎具进行, 两个器件肯定‎能搞定, 即通过串+并联电感或电‎容即可实现由‎圆图上任一点‎到另一点的阻‎抗匹配, 但这是单频的‎。

而手机天线是‎双频的, 对其中一个频‎点匹配,必然会对另一‎个频点造成影‎响, 因此阻抗匹配‎只能是在两个‎频段上折衷.在某一个频点‎匹配很容易，但是双频以上‎就复杂点了。

因为在900‎M完全匹配了‎，那么1800‎处就不会达到‎匹配，要算一个适合‎的匹配电路。

最好用仿真软‎件或一个点匹‎配好了，在网络分析仪上‎的S11参数下‎调整，因为双频的匹‎配点肯定离此‎处不会太远。

，只有两个元件‎匹配是唯一的‎，但是pi 型网络匹配，就有无数个解‎了。

这时候需要仿‎真来挑，最好使用经验‎。

仿真工具在实‎际过程中几乎‎没什么用处。

因为仿真工具‎是不知道你元‎件的模型的。

你必须要输入‎实际元件的模‎型，也就是说各种‎分布参数，你的结果才可‎能与实际相符‎。

一个实际电感‎器并不是简单‎用电感量能衡‎量的，应该是一个等‎效网络来模拟‎。

本人通常只会‎用仿真工具做‎一些理论的研‎究。

实际设计中，要充分明白S‎mi th圆图‎的原理，然后用网络分‎析仪的圆图工‎具多调试。

懂原理让你定‎性地知道要用‎什么件，多调是要让你‎熟悉你所用的‎元件会在实际‎的圆图上怎么‎移动。

（由于分布参数‎及元件的频率‎响应特性的不‎同，实际件在圆图‎上的移动和你‎理论计算的移‎动会不同的）。

双频的匹配的‎确是一个折衷‎的过程。

你加一个件一‎定是有目的性‎的。

以GSM、DCS双频来‎说，你如果想调G‎S M而又不太‎想改变DCS‎，你就应该选择‎串连电容、并联电感的方‎式。

同样如果想调‎D C S，你应该选择串‎电感、并电容。

理论上需要2‎各件调一个频‎点，所以实际的手‎机或者移动终‎端通常按如下‎规律安排匹配‎电路：对于简单一些‎的，天线空间比较‎大，反射本来就较‎小的，采用Pai型‎（2并一串），如常规直板手‎机、常规翻盖机；稍微复杂些的‎采用双L型（2串2并）：对于更复杂的‎，采用L＋Pai型（2串3并），比如用拉杆天‎线的手机。

2012版最新网络分析仪测天线S参数应用实例

2012版最新网络分析仪测天线S参数应用实例


矢量网络分析仪的组成
该测试系统由一台37347D矢量网络分析仪及其相关的校准组件构成。主要包括：
a） 矢量网络分析仪 37347D
b） 校准箱 3650
开路器
短路器
a）3.5mm同轴校准件
b）2cm波导校准件
被测产品的主要技术指标
a） 各通道输出端的电压驻波系数；
b） 波导管的电参数：
c） 电压驻波系数
插入损耗
d） 通道损耗
e） 通道之间收发隔离度
说明：在该测试分系统中，为了顺利、合理的完成天线各项指标的测试，必须要配有满足产品调试及足够生产使用的各种非标准设备，主要有波导转换器、波导负载、卡子等。波导转换器用于天线和测试系统的连接。在调试过程中，天线相关输出波导口都需要有负载连接。另外，为满足天线的开场测试，应在天线的前方约±400立体角范围，距离天线1~2米处张贴吸波材料，在 600范围的材料的反射不大于-40dB,而且必须满足防火要求。
以上两个测试系统已经用于对实际产品的测试，标量网络分析仪组成的测试系统三年前投入使用，矢量网络分析仪组成的测试系统去年投入使用。这两种测试系统共计测试过5种天线、30种电缆及相关微波配件的电特性及S 参数，共计3000余件产品。通过对大量产品的测试表明，这两种测试系统工作稳定、操作方便完全能满足产品测试的实际要求。
d） 幅度分辨率：0.001dB/div;
e） 幅度准确率：0.1dB;
f） 相位分辨率：0.01o/div;
g） 相位准确度：0.5o.
标网系统的主要性能指标
a） 频率范围：10MHz~20GHz;
b） 动态范围：71dBm （+16dBm~-55dBm）；
网络分析仪的操作与介绍

网络分析仪的操作与介绍

网络分析仪的操作与介绍首先，简单认识一下各种不同用途及类型品牌的网络分析仪一﹕仪表使用注意事项1 °防静电:仪表应良好接地.如果不接地网络分析仪会有105V或75V漏电压,对人体和仪器都会有伤害.2 °清洁:仪表要注意清洁和保养.否则仪表使用时间会减短.3 °防潮:在仪表的旁边不要放水、饮料、酒精等各种对仪表有损害的液体.4 °仪表的输入和输出功率不要过高.5 °仪表的电源开关不要频繁关断和打开.特别不要刚刚打开就立即关掉,仪表关掉后要至少5～10分钟打开.6 °强磁性的物体禁止放在仪表旁边、和磁铁、隔离器等物品.7 °带有磁性的起子,扳手禁止直接接触仪表显示屏或按键.8°各种仪器和射频连接器连接时,要注意拧的方法.只允许用于在自然状态下拧紧.二﹕操作说明方法1. AGICENT公司E5062A系列网络分析仪设置标准方法.2. 开机预热3-5分钟.3. 基本设置A. 按Center硬键设置中心频率.B .按 Spa硬键设置工作带宽.C .按Marker硬键1.....4软键.设置频点.D .按Display硬键→按Allocate、Channels软键可把仪表分成不同的频段进行测试.如果选择X1,则仪表一个频段.按Num of、Traces 软键.选择1、2、3、4.则可把这个频段分成2.3.或4长轨迹,即是2、3、4、个信道;按Allocate、Channels软键,可把屏幕分成几个所需要的窗口,一般设置两个窗口,按Channel、Pre硬键,是将完全独立的频段进行切换;按Trace、Prev是将不同的信道进行切换;按Channel、Max硬键,是将所选中的频段进行放大;按Trace、Max硬键,是将所选中的信道进行放大.4.1.按Sweep、Setup硬键→Points软键选择401扫描点;按Power软键选择+10dBM输出功率(这是调SP.BP.MS等各种无源器件设置的)当测试有源器件时,仪表输出功率一定只能设置为-20dBM,以免烧坏仪表.4.2 按AVG硬键→IF、Bandwidth软键选择30KHZ.4.3 按Cal硬键→Calkit、85032B/E软键→85032B/E（这要看校准件是什么样的CALKIT，如有的是85032F）三﹕标准方法双端口标准>a. 按Cal硬键→Calibrate软键→按2-Portcal软键→按Reflection 软键,.在仪表Port1端口电缆上接“开路”标准件→按Port1 Open、Open CFS软键→换下“开路”标准件,接上“短路”标准件→按Port1 Short、Short C软键→按F“短路”标准件,接上“负载”标准件→按Port Load、Broad band软键→换下“负载”标准件→在仪表Port2 端口电缆上接“开路(Open)”标准件→按Port2 Open、Open(F)软件→换下“开路”标准件,接上“短路(Short)”标准件→按Port2 Short、Short(F)软键→换F“短路”标准件,接上“负载(Load)”标准件→按Port 2Load、Broad band软键→按Return软件返回→换下“负载”标准件→将Port1电缆, Port2电缆用“双阴”短接→按Transmission软键→按Port1-2Thru软键→按Return软键返回→按Done软键完成. 标准完后,仪表显示屏下角会出现“Cor”字符,表示标准正确.b.这时,可在Port1端口接上“负载”标准件检验标准效果,在Port2端口接上“负载”标准件检验标准效果;若回波总在70dB 以或驻波比在1.00处,则表示已标准好.c.标准的存储:标准完后,按Savel、Recall硬键,选择Save、State 软键,可直接在State 01*～08*存储,或选择File dialog…存储在仪表的D盘上.标准文件的调用:按Savel Recall硬键→Recall State软键,可直接在State 01*～08*调用或直接选择Filedialog……..从D盘上调用.四﹕仪表常用设置a. 设置存储文件或(建立图像存储文件夹)按Savel Recall硬键→Explorer软键→出现一个文件夹,这时可在文件夹上打到My Computer的文件夹,右键单击鼠标,出现一个菜单栏,然后选择Map Network、Drive……弹出一个对话框,有两栏 Drive: Folder: 在Drive中选择文件所在的盘符,一般为G; 在Folder中点击会出现一个下拉菜单,选择/DZ3/D/N6(其中N6指明相对应的仪表编号)然后,按Finish.这时会弹出一个对话框,要求输入用户名现密码,可在用户名中输入: Administrator 密码无,按OK完成.b. 存储整个屏幕按System硬键→Screen Image…软键.出现一个文件夹选择Input from the front panel→输入文件名→Enter→Save.即可.c. 存储通带/驻波现取消:选择某一个信值.如S21信值,按Display 硬键→Date软键→men软键→Date math、OFF软键→Date/men软键. 取消存储时,按“OFF”软键.d. 划分辅助界线:选择某一信道如信道S21,按Analysis 硬键→limit Test、OFF软键→按Editlimitline软键(改成limit line 、ON 形成) →按 Editlimitline软键→会出现一个窗口,按Type →OFF关闭. Max最大. min 最小. →选择Max 或min→在 BeginStimucus对应的本质内输入开始频点(横向的终点);在BeginResponse 对应的框内输入起始值,如-63dB(纵向的起点).在End Response对应的框内输入终止值(纵向的终点)如 -73 dB,按 Focus 硬键→Return软键,即可.e. 扫描频点的设置:选择某一频点(如频点S),按Marker Search硬键→按Max / min 软键(最大值/最小值.一般是按Max软键) → Tracking 、OFF软键,即可. 如何确搜索范围:如上后,按Searchrange、OFF软键→ Start软键(输入搜索起始频点) → Stop 软键(输入搜索终止频点)f. 参考值的设置按 Scace 硬键,出现一系列软键,其中常用的有下面几个软键:f.1 Scace /dic 代表每一格的高度.如回波形式,一般设为10dB /Divf.2 Referenceposition 代表从起始值到最下面的总格数3°Reference Volue代表起始值. 如在回波形式一般设为OdB 驻波形式一般为1.具体操作如下:1°回波形式,选中某一信道,如S21 按Scace 硬键 1. Scace/ Div软键→输入10 dB /Div 2. Referenceposition软键→输入10 Divf.3. Reference Volue软键→输入0 dB 2°驻波形式:同上只不过一般分别输入. 180m/div; 0div 1g. 格式的设置:选择某一信道,如S21.S11.S12,按Format 硬键→Cogmag软键(回波形式)或→SWR软键(驻波形式)一般情况:S11.S22设为驻波形式. S21.S12设为回波形式h. 打印. 按System 硬键→Print软键,开始打印,全屏显示主工作区,按 Entry off 硬键.附：调试区存图到电脑上的设置（小型局域网）：按Savel Recall硬键→Explorer软键→出现一个文件夹,这时可在文件夹上打到My Computer的文件夹,右键单击鼠标,出现一个菜单栏,然后选择Map Network、Drive……弹出一个对话框,有两栏Drive: Folder: 在Drive中选择文件所在的盘符,一般为G;在Folder中点击“浏览”,选择服务器所在的电脑名称，然后,点需要的盘符.这时会弹出一个对话框,要求输入用户名现密码,可在用户名中输入: Administrator 密码无,按OK完成.问题解答：找不到服务器所在的电脑名称？答：要排除的几类 1，网线没插好，2，仪表的IP设置：设置方法：A按Savel Recall硬键→Explorer软键→出现一个文件夹,这时可在文件夹上找到网上邻居的文件夹,右键单击鼠标,出现一个菜单栏，点属性，B，在对话框里，右键点“本地连接”，点属性，在出现的对话框里，选择“Internet协议（TCP/IP），点属性，然后输入相应的IP，点确定五﹕仪表单词英译汉Aug平均Allocate 分配,分派Analysis分析Administrator超级管理员Bandwidth 带宽Browse 浏览band 带状物Broad 宽阔的、广大的Cal 标准Center中心Channel水道.航道.频道Done 完成Drive 驱动Dialog 对话,对白Display 显示,展览explorer 探测员Edit 编辑Enter 进入,开始从事file 文件format格式,版式.形式Finish 完成Folder 文件夹From 从……起Front 前面Focus 焦点image. 映像.图像Input 输入kit 装备load 载装,负载limit 界限.范围my computer我的电脑max 最大min 最小Map networkdrive 映像网络驱动Marker 标记.频点next 下一个.下一次off 关on 开Open 开放.找开.开路Panel 控制板.面板Point点position位置Power 电力,功率Port 港口,端口R:return 回来,返回 Recall召回,调用Reference 参考 response响应Range 区域 reflection反射,思考S:save 存储 system 系统,体系Scale 标度,标尺 Screen屏幕Span 跨距,带宽 search搜索Sweep 打扫,扫描 short 短的,短路State 状态.说明 stimulus 刺激T:trace 痕迹.踪迹transmission 播送,发射Test 测试,试验Trigger扳机,触发器。