基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统
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硬件测试中的射频信号和天线性能评估硬件测试是保证产品质量和可靠性的重要环节,其中射频信号和天线性能评估是其中的关键步骤。
本文将介绍射频信号和天线性能评估的重要性以及相关的测试方法和指标。
一、射频信号评估的重要性射频信号是指在无线通信过程中传输的电磁波信号,它的质量直接影响到通信的稳定性和可靠性。
因此,在硬件测试中进行射频信号评估是必不可少的。
首先,射频信号评估可以帮助检测和解决通信中的干扰问题。
在现代社会中存在着大量的无线设备,频率干扰可能会导致信号丢失、通话质量差等问题。
通过评估射频信号,可以及时发现干扰源并采取相应的措施,从而提高通信品质。
其次,射频信号评估对于解决网络覆盖问题也起到了关键作用。
网络覆盖的好坏与射频信号的质量密切相关,通过评估射频信号的强度和稳定性,可以确定网络的覆盖范围和质量,从而优化网络布局和调整天线方向,以提供更好的覆盖效果。
最后,射频信号评估有助于提高无线设备的性能和功耗。
通过评估信号的传输效果和功耗消耗,可以及时发现并解决设备硬件或软件方面的问题,从而提高设备的性能和使用寿命。
二、射频信号评估的方法和指标1. 信号强度评估信号强度是指射频信号的强弱程度,通常以信号强度值来表示。
在硬件测试中,我们常用的评估方法包括使用信号强度仪来测量信号的强度,并比较与预期信号强度的偏差。
如果信号强度明显低于预期,可能是由于信号衰减、天线损耗等问题导致,需要进行相应的调整和优化。
2. 信号稳定性评估信号稳定性是指射频信号的波动程度,也称为抖动。
在硬件测试中,我们可以通过实时监测信号的波动情况,如信号强度的变化、信号丢失的次数等,来评估信号的稳定性。
如果信号抖动较大或信号丢失的频率过高,可能会影响通信的连续性和可靠性,需要采取相应的措施进行优化。
3. 信号覆盖评估信号覆盖是指射频信号的范围和质量。
在硬件测试中,我们常用的评估方法包括使用信号覆盖测试仪来测量信号的覆盖范围,并结合地理信息系统等工具来分析信号的质量。
矢量网络分析仪MTRL校准技术研究矢量网络分析仪是一种重要的电子测试仪器,广泛应用于通信、雷达、天线等领域。
为了保证测试结果的准确性,矢量网络分析仪的校准技术显得尤为重要。
本文将探讨MTRL校准技术在矢量网络分析仪中的应用及其研究进展。
一、MTRL校准技术概述1.1 MTRL校准技术原理MTRL(Multiline Thru Reflect Line)是一种基于参考标准器的校准技术。
其原理是通过在信号路径中插入一系列标准器进行校准,根据标准器的电特性参数进行校准系数的计算,从而实现对测试设备的校准。
1.2 MTRL校准技术的特点MTRL校准技术具有以下几个特点:(1) 校准精度高:通过多次测量和计算,可以提高校准的精确性,保证测试结果的准确性。
(2) 校准范围广:MTRL校准技术可以适用于不同频段、不同带宽的测试设备,具有较好的通用性。
(3) 校准过程简单:MTRL校准技术的校准过程相对简单,一般只需要插入标准器并进行多次测量,不需要复杂的计算和调整。
二、MTRL校准技术在矢量网络分析仪中的应用2.1 校准系数的计算在MTRL校准技术中,校准系数的计算是关键。
一般通过测量标准器的s参数,并进行多次测量和计算,得到校准系数。
2.2 校准器的设计为了进行MTRL校准,需要设计合适的校准器。
校准器的设计包括选择合适的参考标准器、确定标准器的特性参数、确定校准器的结构等。
2.3 校准结果的验证在MTRL校准过程中,需要对校准结果进行验证,以确保校准的准确性。
常用的验证方法包括使用标准器进行校准结果的测量,或者与其他校准技术进行比对。
三、矢量网络分析仪MTRL校准技术的研究进展3.1 校准精度提高随着技术的发展,研究人员通过优化校准系数的计算方法、提高标准器的制作工艺等手段,不断提高矢量网络分析仪MTRL 校准技术的校准精度。
3.2 校准范围扩大为了满足不同频段、不同带宽的需求,研究人员研制了适用于宽频段、宽带宽的MTRL校准器,并扩大了矢量网络分析仪MTRL校准技术的校准范围。
实例解析:近场天线测试系统解决大型暗室测试难题 前言 受限于实施基站天线远场测试时间和成本,许多移动运营商不能如愿测试天线。
因为搭建远场需要极远距离,所以不适宜直接在全电波暗室测试远场。
很难找到室外测试基地,并且使用室外基地受天气因素所限。
这就要求有特定房间能够运用特定技术测试大型天线。
另外,许多基站天线经过机械调整会改变阵列模式,这就需要一种拥有多个设置的测试方法。
基于上述困难,在全电波暗室进行测试每天至少要花费1800到2000美元,每次测试需要3到4天。
如果测试表明设计要改良,移动运营商很可能要进行额外的测试,除非他们在全电波暗室测试前进行了预测试。
预定全电波暗室测试长达两或三个月,所以仅预定这项测试就使项目发布延迟了相当多时间。
为克服这些困难,一家大型移动运营商的工程师们采用了EMSCAN RFX2天线模型测试系统。
桌面扫描仪生成天线测试数据,把结果映射到远场模型上。
这种情况下,测试组在700MHz和1950MHz的环境下进行测试。
由于阵列尺寸超过了扫描仪可扫描的范围,测试组不能通过一次来测试天线。
为解决这个难题,他们进行了四次扫描,每40cm扫描一次,形成总共160cm*40cm的扫描面积。
测试设置 注意图1中天线阵悬浮于RFX2扫描仪上方最大可支撑距离115mm 处来使扫描仪和在测天线之间影响最小化。
在测天线阵重20kg,长150cm,宽30cm,厚15cm。
下图1中第一个测试位置RFX2接近天线阵顶部。
覆盖扫描仪的吸收材料也有助于最小化人工移动扫描仪40cm向下一段位置时的影响。
如此移动扫描仪对应于扫描仪的扫描范围。
测试期间,当工程师们手动扫描仪到下一段位置时,他们借助于网络分析仪监控天线的S11。
吸收材料正如所期望那样发挥效用,当扫描仪移动时回波损耗几乎无变化。
第一个扫描仪测完第一段之后,扫描仪向左移动40cm由第二个扫描仪进行测试,无其他变化。
每次扫描耗时不到2秒,测试组直到四个扫描仪完成扫描之后才把扫描仪移动到接下来的测试位置。
Agilent天线测试系统测量误差分析作者:侯兴平朱晓玫侯玥来源:《电子世界》2013年第07期【摘要】本文主要介绍Agilent天线测试系统的组成及工作原理和该天线测试系统测量误差分析以及在实际测试当中的应用。
【关键词】地面外来反射误差;标准增益误差;失配误差;矢网接收机线性误差;矢网接收机隔离误差;信噪比测量误差;总的合成测量误差;改善失配误差一、系统概述Agilent天线测试系统是美国安捷伦公司生产的目前国际上最先进的天线测试系统,本系统具有H11选件,外混频方式,100Hz IF中频带宽,8.33MHz中频,接收机灵敏度为-134dBm,动态范围110dB。
比原先的HP85301B天线测试系统的灵敏度(-113dBm)、动态范围(89dB)都高出21dB。
PNA采用Wondows2000操作系统网络分析仪平台,操作系统完全更新,数据处理兼容性更好。
稳定性更高,处理速度更快,灵敏度更高。
本天线远场测量系统用于在远场条件下对天线方向图与天线增益进行测量。
二、测试系统组成及工作原理本天线测试系统主要由Agilent公司生产的高性能矢量网络分析仪E8362B、发射源E8247C、本振源E8247C、本振/中频分配单元85309A、两个测试混频器85320A、参考混频器85320B、转台控制箱、控制计算机及相应的测试电缆等组成。
简化组成框图如图1所示。
E8362B网络分析仪在本天线测试系统中主要作为高性能接收机使用。
其具有H11选件后有非常高的接收灵敏度和非常大的接收动态范围,特别适合于天线测试。
E8247C微波信号源主要作为远端发射源与在接收端为本振/中频分配单元提供本振信号。
85320A/B测试/参考混频器用于将被测/参考天线接收到的信号下变频到中频。
为了提高测试灵敏度,减小由测试天线到网络分析仪接收机输入端的电缆损耗,在系统中使用了下变频方法,85309A本振/中频分配单元在天线测量系统中与85320A/B混频器一起构成天线接收信号的下变频与分配部分,完成将天线接收到的信号由微波频率下变频到8.33MHz中频,然后通过电缆送入PNA网络分析仪的8.33MHz中频信号输入端完成测量。
⽮量⽹络分析仪使⽤说明书⽮量⽹络分析仪使⽤说明书第⼀章前⾔1. E836B⽹络分析仪具有以下技术特点:①⾼性能测量接收机E8362A⽹络分析仪采⽤基于混频器的实现⽅式,使该仪表具有当今微波⽹络分析仪中最⾼的测量灵敏度度。
测量频率范围:10M~20GHz;接收机数量:4台接收机测量灵敏度:-120dBm接收机测量参数;幅度和相位。
迹线噪声:0.005dB(在中频带宽为10KHz时)②完整的测量能⼒该⽹络分析可以⼯作在以下测量状态:频域扫描状态:测量激励信号为功率固定,频率变化信号。
考察被测在不同频率激励状态下等离⼦参数的变化;功率扫描状态:测量激励信号为频率固定,功率扫描变化信号。
考察被测在不同功率激励状态下参数的变化;连续波状态:测量激励信号为频率固定,功率固定信号。
考察被测等离⼦在固定激励状态下,响应状态参数的波动变化,E8362A最⼤测量时间长度可达到3000秒;时间域测量状态:通过将被测的频率响应通过IFFT变化到时间域得到其时域冲击响应,考察被测等离⼦响应信号的空中分布特性。
E8362AIFFT运算点数为160001点,可保证时域测量的分辨率和测量时间宽度。
③强⼤的分析能⼒E8362A基于PC的window2000操作平台,可内置各种分析软件,不需要外置PC 进⾏数据处理,编程⽅式为COM/DCOM,保证测试的速度。
仪表内置嵌⼊、去嵌⼊及端⼝延伸等功能,可直接消除测量天线对测量结果的影响,或进⾏其它补偿运算处理。
④⾼测量速度E8262A⾼性能接收机可确保⾼测量精度的同时具有快测量速度,具体指标为:35us/测量点,14ms/刷新(400点)。
保证对被测等离⼦的瞬态响应进⾏捕捉分析。
⑤多测试状态同时完成E8262A可⽀持16个测试通道,各通道可⼯作在不同的测量状态。
利⽤该功能,可以综合不同分析⽅法从不同⾓度来对⼀个现象进⾏研究。
⑥良好的可扩展性E8263A采⽤开放的发射/接收组成框架,⽤户可以根据测量的具体要求改变仪表的测量连接状态,还可以把需要的外部信号处理过程组合到仪表内部,例如:当被测需要更⼤激励功率时,可将推动⽅法器连接到仪表相应端⼝,该放⼤器引起的测试误差可以通过仪表的校准过程消除。
矢量网络分析仪高级应用之混频器测试 应用指南Products:| R&S ZVA8 | R&S ZVA24 | R&S ZVA40 |R&S ZVA50| R&S ZVA67 | R&S ZVT8 |R&S ZVT20此应用文档描述了利用矢量网络分析仪测量混频器及变频模块的变频损耗(增益),端口驻波,隔离度,1dB 压缩点,三阶交调点,相移特性,群延时特性的具体方法。
并分别介绍了针对混频器和变频模块的三种主要技术:标量混频器测量技术,矢量混频器测量技术,内置本振变频模块群延时测量技术。
J i a n k a i.L i 11.2009-目录1 前言 (3)2、矢量网络分析仪测量混频器的方法 (8)2.1标量混频器测试技术 (9)2.1.1变频损耗测量 (10)2.1.2隔离度测量 (26)2.1.3射频和本振回波损耗测量(端口驻波测量) (36)2.1.4三阶交调测试 (40)2.2矢量混频器测试 (49)2.2.1混频器的相位特性 (49)2.2.2参考混频器测量法 (50)2.2.3双向矢量混频器测量法 (51)2.3内置本振变频模块群延时测量 (59)2.3.1群延时测量基础 (59)2.3.2 R&S 双音测试技术 (60)2.3.3内置本振变频模块群延时测试 (61)2.3.4如何降低群延时轨迹噪声 (67)2.3.5校准 (70)3、总结 (72)4、订货信息 (73)1 前言为了用电磁波将信息传播到目的地,无线通信要求把含有信息的基带信号搬移到适合电磁传播的频率上。
在目的地再将这个过程逆转,把接收到的射频(RF )信号搬回基带,以恢复信号中的信息。
这种频率搬移功能传统上称为“混频”,完成混频的装置称为混频器。
任何具有非线性特性的器件都可以作为一个混频器,因为,器件对输入端信号的非线性失真会产生新的频率信号,甚至在天线单元上生锈的螺钉或螺栓也能充当混频器,使接收机的输入端产生不希望的IMD 成分。
矢网分析仪原理解析目录一、矢网分析仪概述 (2)1. 定义与功能介绍 (2)2. 常见应用场景 (4)3. 发展历程及现状 (5)二、矢网分析仪基本原理 (6)1. 信号传输与接收原理 (8)2. 信号分析与处理技术 (9)3. 矢量调制与解调原理 (10)三、矢网分析仪主要组成部分 (12)1. 信号输入与输出模块 (13)2. 信号处理与分析模块 (14)3. 控制与显示模块 (16)四、矢网分析仪工作流程解析 (17)1. 信号接收与处理流程 (18)2. 数据分析与处理流程 (19)3. 结果展示与输出流程 (20)五、矢网分析仪关键技术探讨 (21)1. 矢量校准技术 (22)2. 动态范围与灵敏度技术 (24)3. 实时分析处理技术 (25)六、矢网分析仪应用实例分析 (26)1. 通信系统测试应用实例 (27)2. 雷达系统测试应用实例 (28)3. 电子对抗应用实例 (30)七、矢网分析仪发展趋势与展望 (31)1. 技术发展趋势分析 (32)2. 市场发展与应用前景展望 (34)八、实验与操作指导 (35)1. 实验环境与设备介绍 (36)2. 实验操作流程介绍 (37)3. 实验数据处理与分析方法介绍 (38)九、常见问题与解决方案 (39)1. 常见故障类型及排查方法介绍 (39)2. 常见误差来源及校正方法介绍 (40)3. 用户操作注意事项及维护保养建议 (41)一、矢网分析仪概述矢网分析仪,又称为网络分析仪或微波网络分析仪,是一种用于测量和模拟复杂电磁波信号的强大工具。
它结合了频谱分析、网络分析和信号分析的功能,广泛应用于雷达、通信、电子对抗、航空航天等领域。
矢网分析仪的基本工作原理是通过发送和接收信号,测量信号的幅度、相位、频率等参数,以及信号在传输过程中的衰减、反射、传输损耗等特性。
通过对这些参数的分析,可以评估系统的性能,优化设计方案,提高系统的可靠性和稳定性。
矢量网络分析仪的功能要点都有哪些呢矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)是一种广泛应用于射频(RF)和微波领域的仪器,用于测量和分析线性电路中的传输和反射特性。
它可以测量信号的传输、驻波比(VSWR)、S参数(散射参数)、衰减、相位延迟等,是RF工程师进行射频器件和系统分析以及测试的重要工具。
以下是矢量网络分析仪的主要功能要点:1.高精度的测量:矢量网络分析仪可以实现高达10位以上的测量精度,可以对微小的信号和相位差异进行测量和分析。
它可以提供非常准确的频率、幅度和相位的测量结果。
2.宽频率范围:矢量网络分析仪可以覆盖从几kHz到数十GHz的宽频率范围,并且可以非常方便地切换和选择测试频率。
这使得它适用于不同频率范围的应用,包括射频通信、微波器件、卫星通信等。
3.双向测量:矢量网络分析仪可以同时测量信号在正向和反向方向的传输和反射特性。
这样可以更全面地了解电路的特性,包括信号的损耗、反射以及功率传输效率等。
4.散射参数分析:矢量网络分析仪可以测量和分析电路的S参数,包括S11、S21、S12和S22、这些S参数可以描述信号在电路中的传输和反射特性,是电路设计和分析中非常重要的参数。
5.驻波比测量:矢量网络分析仪可以测量信号的驻波比(VSWR),用于评估电路中的匹配情况和损耗程度。
它可以帮助工程师找出传输线路和电路中的匹配问题,并进行相应的调整和优化。
6.相位延迟测量:矢量网络分析仪可以准确测量信号在电路中的相位延迟,包括群延迟和相对延迟等。
这对于设计和分析相干系统、滤波器、延迟线路等非常重要。
7.校准和校正:矢量网络分析仪可以进行校准和校正,以确保测量结果的准确性。
常见的校准方法包括开路、短路和负载校准,以及用参考标准进行插入损耗和相位校准等。
8.数据分析和图形显示:矢量网络分析仪可以将测量结果以图形和数据表格的形式显示出来,以便工程师进行数据分析和处理。
它可以绘制频率响应曲线、相位曲线、功率图等,方便用户对不同参数进行比较和评估。
S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量S参数是描述线性电路的重要参数,用于描述电路的传输特性。
S参数测量是设计和分析微波电路的重要手段。
本文将介绍S参数的定义、矢量网络分析仪基础知识和S参数测量的方法。
1.S参数定义S参数,即散射参数(Scattering parameters),是描述电路的传输特性的一组参数。
在一个多端口网络中,每个端口都可以分别看作是一个发射端口和一个接收端口。
S参数描述了从发射端口射入电磁波与接收端口接收的电磁波之间的关系。
一个二端口网络的S参数通常用S11、S12、S21和S22来表示。
其中,S11表示从端口1发射的波经过网络后返回端口1的比例系数,S12表示从端口2发射的波经过网络后到达端口1的比例系数,S21表示从端口1发射的波经过网络后到达端口2的比例系数,S22表示从端口2发射的波经过网络后返回端口2的比例系数。
S参数是复数,可以用幅度和相位表示。
2.矢量网络分析仪基础知识矢量网络分析仪是用于测量和分析S参数的仪器。
它可以测量信号的幅度和相位,并绘制相应的频率响应曲线。
矢量网络分析仪通常由发射器、接收器、参考源、功率传感器和频率合成器等部分组成。
矢量网络分析仪通过提供一定频率范围内的连续信号,对待测电路的输入和输出进行测量,并计算出S参数。
在测量过程中,需要将待测电路与矢量网络分析仪连接,通过校准步骤来消除测试线路的误差,确保测量的准确性。
3.S参数测量方法S参数测量通常分为基于功率反射法和功率传输法两种方法。
基于功率反射法的S参数测量是通过测量待测网络的反射功率和传输功率来计算S参数。
该方法适用于测量反射系数较大的网络,如天线。
基于功率传输法的S参数测量是通过测量待测网络的输入功率和输出功率来计算S参数。
该方法适用于测量传输系数较大的网络,如放大器。
在进行S参数测量时,需要进行一系列的校准步骤来消除测试系统中的误差。
常见的校准方法包括短路校准、开路校准和负载校准等。
矢量网络分析仪的工作原理研究矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,简称VNA)是一种用于测量电信号的物理特性的仪器。
它主要用于分析电路中的信号传输和反射特性,可以帮助工程师评估电路的性能以及找出潜在的问题。
本文将介绍矢量网络分析仪的工作原理及其在电子领域的应用。
一、概述矢量网络分析仪是一种精确测量电路中微小信号的仪器,通过发送和接收电磁波来测量电路中的反射和传输特性。
它可以测量的参数包括:幅度响应、相位响应、频率响应和群延迟等,这些参数对于分析和优化电路设计至关重要。
二、工作原理矢量网络分析仪的工作原理基于电磁波的传输和反射。
它通过电磁波与待测电路交互后的特性来分析电路的性能。
1. 电磁波的发送与接收矢量网络分析仪首先会通过一根耦合线将电磁波引导至待测电路。
在引导线的一个端口通过发射器发出电磁波,而另一个端口通过接收器接收反射回来的电磁波。
2. S参数测量S参数是指待测电路对应于入射波势和出射波势的幅度和相位之间的关系。
矢量网络分析仪通过测量S参数来分析电路特性。
2.1 反射系数的测量当电磁波传输至待测电路时,部分电磁波会被电路反射回来。
矢量网络分析仪通过测量反射系数(Reflection Coefficient)来评估电路对入射波的反射情况。
2.2 传输系数的测量除了反射系数,矢量网络分析仪还可以测量电路对电磁波传输的影响。
传输系数(Transmission Coefficient)用于表示电路中电磁波的传输效果。
3. 参数计算和结果显示通过测量反射系数和传输系数,矢量网络分析仪可以计算得到其他参数,如增益、驻波比、相位差等。
这些参数可用于评估电路的性能,并可通过显示器或计算机界面进行实时显示。
三、应用领域矢量网络分析仪广泛应用于电子领域的多个方面。
以下是几个常见的应用领域:1. 无线通信矢量网络分析仪在无线通信系统中起到了至关重要的作用。
它可以用于测量天线的电气特性、射频功率放大器的增益、射频滤波器的频率响应等。
高效矢量网络分析仪自动测试方法高效矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)是一种用于测量微波器件特性的仪器,通常被用于无线通讯、卫星通讯、无线电电视和雷达等领域。
针对多次测试同一样本或需要大规模测试的场景,可以采用自动测试方法,提高测试效率。
本文将介绍高效矢量网络分析仪自动测试方法。
一、自动测试系统原理矢量网络分析仪可以测量S参数,S参数是描述线性网络传输特性的参数,包括幅度和相位信息。
自动测试系统可以自动控制VNA,执行测试任务并保存测试结果。
自动测试系统一般包括测试计划、测试执行、测试分析和测试报告等步骤。
测试计划:包括测试样本的信息(如样本数量、名称、测量频率范围等)、测试参数(如功率、带宽等)和测试模式(如扫频模式、点频模式等)等信息。
测试执行:自动测试系统会执行测试计划中的测试任务,对每个测试样本在指定的频率范围内进行测试,并保存测试结果。
测试分析:对测试结果进行分析,验证测试数据的准确性。
测试报告:将测试结果输出为报告,包括图表和数据表格。
自动测试系统的组成包括自动测量控制器、测试仪器、测试软件和测试固件等。
自动测量控制器:成为测试平台,用于控制测试仪器的各种参数(如频率、功率、灵敏度等),也可以预设多种参数组合,可以快速执行测试任务,也可以实现自动调整测试参数并得到正确的结果。
控制器通常通过串行端口、USB或以太网等接口与计算机或其他工作站连接,与测试软件相互配合,实现自动化控制测试仪器。
测试仪器:主要包括高效矢量网络分析仪(VNA)、功率计、信号源、负载和开关等。
测试仪器必须能够支持自动方式控制,并通过指定的接口与计算机和控制器通信。
测试软件:测试软件是自动测试系统的核心,提供测试计划的管理、测试执行的自动化、测试结果的分析、测试报告的生成等功能。
测试固件:测试固件是安装在测试仪器上的,通常包括测试程序、控制参数和测试过程中自动收集到的数据等信息。
矢量网络分析仪知识一、概述(一)用途矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中最为重要、应用最为广泛的一种高精度智能化测试仪器,在业界享有“微波/毫米波测试仪器之王”的美誉,主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量,广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代军用电子装备研制、生产、维修和计量等领域,还可以应用于精确制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域。
(二)分类与特点矢量网络分析仪可以分为分体式矢量网络分析仪、一体化矢量网络分析仪、高性能矢量网络分析仪、脉冲矢量网络分析仪、毫米波矢量网络分析仪、多端口矢量网络分析仪、非线性矢量网络分析仪、便携式矢量网络分析仪、矢量网络分析仪模块(目前只有VXI总线形式)等类型产品。
●分体式矢量网络分析仪特点采用积木式结构,以主机、信号源、S参数测试装置、控制机等独立设备系统集成,配置灵活,技术指标较高,系列化产品工作频段覆盖45MHz~170GHz,但体积庞大、连接复杂、对操作要求高,已逐渐被一体化、高性能矢量网络分析仪替代。
●一体化矢量网络分析仪特点采用集成式结构,将信号源、S参数测试装置、幅相接收机等集成在一个机箱内,体积小、测试方便,代表着矢量网络分析仪体系结构的发展方向。
早期的一体化矢量网络分析仪工作频率主要为20GHz以内,目前正向高性能的新一代产品线全面过渡。
●高性能矢量网络分析仪特点采用基于多处理器的嵌入式计算机平台、基于模块化的多级倍频稳幅和宽带混频接收架构以及基于Windows操作系统的多线程实时测量软件平台,操作方便,扩展灵活,技术指标较之以往产品有质的提升,工作频段覆盖300kHz~67GHz,突破基于平台式体系架构设计的自主产品发展理论,代表着矢量网络分析仪的主要发展方向。
●脉冲矢量网络分析仪特点以微波脉冲调制信号作为激励信号,在继承连续波矢量网络分析仪宽频带、高精度和高速测量特点的基础上,能够在实时测量状态下获得被测电子元器件和电子装备在脉冲调制激励信号状态下的幅频、相频和群时延特性信息,满足新体制军用电子装备的测试需求,目前可实现100ns脉冲窄带信号测量,工作频率上限可达40GHz。
平衡矢量网络分析仪VNA测试的平衡矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)是一种用于测量和分析高频电路的测试仪器。
它广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、射频和微波电路等领域。
本文将介绍VNA的原理和应用,以及其测试过程中的关键要点。
一、平衡矢量网络分析仪的原理VNA主要由以下几部分组成:1.受控源:产生精确的频率、相位和功率的信号,用于激励待测设备。
2.双端口测试结构:将待测设备与受控源和功率检测器连接,用于测量输入和输出信号。
3.功率检测器:测量输入和输出信号的功率。
4.计算机控制系统:控制并处理测试数据,提供结果显示和分析。
VNA的测试原理基于受控源施加不同频率和相位的信号后,通过功率检测器测量来计算出反射和传输的幅度和相位信息,从而分析待测设备的特性和参数。
通过测量S参数矩阵(即散射参数矩阵)来描述待测设备的响应,其中S参数有S11、S21、S12和S22等,分别表示反射和传输的幅度和相位。
二、平衡矢量网络分析仪的应用VNA广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信、射频和微波电路等领域的测试和分析中。
它可以用于测量和分析天线、滤波器、放大器、混频器等设备的特性和参数。
1.天线测试:VNA可以测量天线的频率响应、增益、辐射模式等参数,用于天线设计和优化。
2.滤波器测试:VNA可以测量滤波器的频率响应、带宽、插入损耗等参数,用于滤波器的设计和测试。
3.放大器测试:VNA可以测量放大器的增益、带宽、输出功率等参数,用于放大器性能的评估和优化。
4.混频器测试:VNA可以测量混频器的转换损耗、本振抑制等参数,用于混频器的性能评估和调整。
三、平衡矢量网络分析仪的测试过程VNA的测试过程包括以下几个关键要点:1.连接设备:将待测设备与VNA的测试端口连接。
需要确保连接的质量良好,避免因连接不良而影响测试结果。
2.设置测试参数:设置待测设备的测试频率范围、功率水平、测试端口数等参数。
基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统
郭荣斌王亚海
中国电子科技集团公司第四十一研究所青岛266555
摘要为射频天线远场方向图的测试提供了两种经济实用的测试系统
射频一体化矢量网络分析仪AV3620方向图引言
天线是电子信息系统必不可少的重要组成部分
天线测试技术已成为发展电子信息系统的核心技术之一数量巨大射频天线国外从事天线测试技术研究的厂家比较多代表产品有Agilent85301B天线测量系统
该所以AV3630矢量网络分析仪为核心
该系统可以根据用户的测试要求和场地等实际情况组成等多种组合形式工作频率范围覆盖了45MHz但随着数字移动通信的飞速发展成本低价格便宜的天线自动测量系统
工作原理
最后给出了测试系统结果
基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统的组成
在数字通信电子战装备的推动下家族化
由于射频矢量网络分析仪具有成本低价格便宜
是理想的频率变换和数据采集设备外配天线转台就可以组成简易天线测试系统
该系统主要由矢量网络分析仪控制计算机及测量控制软件等四个部分组成价格非常便宜
但由于矢量网络分析仪信号源输出功率有限A V3619矢量网络分析仪设置为传输测量方式通过GP-IB接口控制转台和矢量网络分析仪协调工作
图1
自动生成人机对话界面
信号源功率测量点数等参数
然后进行频率响应校准
可以采用矢量网络分析仪外触发方式转台控制器输出旋转脉冲给天线转台旋转
口测量点数与触发脉冲数相等
而矢量网络分析仪的测量点数与外触发脉冲有一一对应关系并保持旋转和采样均匀同步
将天线转台旋转的角度与矢量网络分析仪的测量值用直角坐标或极坐标的形式显示出来
图2 AV3620 天线测试系统
基于矢量网络分析仪的天线测试系统测量仪器与仪器之间的同步问题对AV3620高精度射频一体化矢网也是适用的
旋转脉冲同步方式就不适用图2给出了基于A V3620矢量网络分析仪的射频天线自动测试系统框图
可以采用图1所示的测量方式用矢量网络分析仪内置信号源做测试信号图2所示采用外配信号源的方案
带来的问题外配信号源与矢量网络分析仪之间同步问题
通过GP-IB接口控制天线转台
通过人机对话界面可以设置测量频率扫描角度利用AV3620矢量网络分析仪固定频率偏移测试功能
为实现同步锁相接收参考天线输出经放大器放大在计算机的控制下
适时同步触发矢量网络分析仪采集数据采集数据并绘制方向图
测试系统分析
为了拓展射频矢量网络分析仪的应用空间
可以根据用户实际需求组成不同类型的天线测试系统
测量天线参数主要有频率范围主瓣宽度
基于AV3619射频矢量网络分析仪的天线测试系统
300kHz GHz+9dBm-95dBm
²âÁ¿ÆµÂÊ·¶Î§¸²¸Ç6GHz
+8dBm+10dBm-95dBm图4给出了以上两天线测试系统天线方向图计算机界面
总结
在以上两方案中适用于近距离测量方案二
成本略高一些配置也比较灵活
但该系统不像网络分析仪能直接获得天线的反射特性如阻抗回损等指标这里就不在介绍
参考文献
[1]Agilent 85301B Antenna Measurement Systems
[2]天线原理魏文元宫德明陈必森西安电子科技大学出版社。