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網(wǎng)絡分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進行掃描測量以確定網(wǎng)絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡分析儀。網(wǎng)絡分析儀是測量網(wǎng)絡參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡的復數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。
網(wǎng)絡分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進行掃描測量以確定網(wǎng)絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡分析儀。網(wǎng)絡分析儀是測量網(wǎng)絡參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡的復數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。自動網(wǎng)絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡參數(shù),如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗(或?qū)Ъ{)、衰減(或增益)、相移和群延時等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。
網(wǎng)絡分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進行掃描測量以確定網(wǎng)絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡分析儀。網(wǎng)絡分析儀是測量網(wǎng)絡參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡的復數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。自動網(wǎng)絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡參數(shù),如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗(或?qū)Ъ{)、衰減(或增益)、相移和群延時等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。
頻譜分析儀和網(wǎng)絡分析儀的區(qū)別
頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器,用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù)的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù),是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等?,F(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內(nèi)部若采用數(shù)字電路和微處理器,具有存儲和運算功能;配置標準接口,就容易構成自動測試系統(tǒng)。
網(wǎng)絡分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進行掃描測量以確定網(wǎng)絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡分析儀。網(wǎng)絡分析儀是測量網(wǎng)絡參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡的復數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。自動網(wǎng)絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡參數(shù),如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗(或?qū)Ъ{)、衰減(或增益)、相移和群延時等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。
矢量網(wǎng)絡分析儀簡介
矢量網(wǎng)絡分析儀,它本身自帶了一個信號發(fā)生器,可以對一個頻段進行頻率掃描。 如果是單端口測量的話,將激勵信號加在端口上,通過測量反射回來信號的幅度和 相位,就可以判斷出阻抗或者反射情況。 而對于雙端口測量,則還可以測量傳輸參數(shù)。 由于受分布參數(shù)等影響明顯,所以網(wǎng)絡分析儀使用之前必須進行校準。
在微波電路的設計和計算中,需要對所用元、器件特性的全部網(wǎng)絡參數(shù)進行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶體管,大多采用S參數(shù)(散射參數(shù))來表述它們的特性。一般二端口網(wǎng)絡需要有四個散射參數(shù)(S11、S22、S12和S21),才能對其全面定值。因此往往采用測量的方法來確定網(wǎng)絡的參數(shù)
20世紀60年代中期,出現(xiàn)能在寬頻帶范圍內(nèi)掃頻測量并能顯示全部網(wǎng)絡S參數(shù)的模值和幅角的多功能儀器,這就是微波網(wǎng)絡分析儀。因此網(wǎng)絡分析儀的基本部分實際上就是一臺S參數(shù)測量儀。
由于測定了網(wǎng)絡的S參數(shù)后,網(wǎng)絡的其它各種特性參量都可以從S參數(shù)中導出,因此,微波網(wǎng)絡分析儀具有多種功能。
原理
一個任意多端口網(wǎng)絡的各端口終端均匹配時,由第n個端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并 發(fā)射出去。若第m個端口的出射行波為bm,則n口與m口之間的散射參數(shù)Smn=bm/an。一個雙口網(wǎng)絡共有四個散射參數(shù) S11、S21、S12和S22。當兩個終端均匹配時,S11和S22就分別是端口1和2的反射系
數(shù),S21是由1口至2口的傳輸系數(shù),S12則是反方向的傳輸系數(shù)。當某一端口m終端失配時,由終端反射回來的行波又重新進入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一個行波am入射到m口。這樣,在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數(shù)之間關系的聯(lián)立方程組。據(jù)此可以解出網(wǎng)絡的一切特性參數(shù),如終端失配時的輸入端反射系數(shù)、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數(shù)等。這就是網(wǎng)絡分析儀的最基本的工作原理。單端口網(wǎng)絡可視為雙口網(wǎng)絡的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。對于多端口網(wǎng)絡,除了一個輸入和一個輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負載,從而等效為一個雙端口網(wǎng)絡。輪流選擇各對端口作為等效雙口網(wǎng)絡的輸入、輸出端,進行一系列測量并列出相應的方程,即可解得n端口網(wǎng)絡的全部n2個散射參數(shù),從而求出n端口網(wǎng)絡的一切特性參數(shù)。 圖左為四端口網(wǎng)絡分析儀測量S11時測試單元的原理示意,箭頭表示各行波的路徑。信號源 u輸出信號經(jīng)開關S1和定向耦合器D2輸入到被測網(wǎng)絡的端口1,這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經(jīng)定向耦合器 D2和開關傳到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經(jīng)定向耦合器D1傳到接收機的參考通道,這個信號是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1,即測出S11,包括其幅值和相位(或?qū)嵅亢吞摬浚?。測量時,網(wǎng)絡的端口2接上匹配負載R1,以滿足散射參數(shù)所規(guī)定的條件。系統(tǒng)中的另一個定向耦合器D3也終接匹配負載R2,以免產(chǎn)生不良影響。其余三個S 參數(shù)的測量原理與此類同。圖右為測量不同Smn參數(shù)時各開關應放置的位置。
在實際測量之前,先用三個阻抗已知的標準器(例如一個短路、一個開路和一個匹配負載)供儀器進行一系列測量,稱為校準測量。由實測結果與理想(無儀器誤差時)應有的結果比對,可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計算機中,以便對被測件的測量結果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分復雜,非人工所能勝任。
上述網(wǎng)絡分析儀稱為四端口網(wǎng)絡分析儀,因為儀器有四個端口,分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結構復雜,誤差模型中并未包括接收機所產(chǎn)生的誤差。
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