⑴ 矢量网络分析仪(VNA)是如何构成的
网络分析仪是一个综合激励源和接收机的闭环测试系统,其主要组成部分包括激励信号源、信号分离装置、接收机和处理显示单元。网络分析仪通过这些组件来测试被测件的传输和反射特性。
激励信号源为被测件提供测试所需的激励信号,信号分离装置则负责提取输入和反射信号。接收机用于测试输入、反射和输出信号。处理显示单元对测试结果进行处理和显示,帮助用户了解被测件的性能参数。
网络分析仪通过信号分离装置来分别获取被测件的输入激励信号和输出信号。信号源产生的激励信号通过功分器均分为两路,一路直接进入接收机,用于测试输入信号;另一路通过开关输入到被测件的测试口,用于测试输出信号。B/R测试为正向传输特性,而A/R测试则为反射特性。
网络分析仪的信号源需要具备频率扫描和功率扫描功能,以测试被测件在不同频率和功率下的传输特性。信号源采用频率合成方法实现,并通过自动功率控制(ALC)和衰减器来保证功率稳定。ALC的控制范围有限,因此需要使用衰减器来扩展功率调节范围。
信号分离装置包括功分器和定向耦合器,用于提取被测件的输入信号和反射信号。定向耦合器具有正向传输特性,而电桥则可以实现反射性能测试。电桥的频率覆盖范围较宽,但对传输信号有较大损耗。定向耦合器是三端口器件,能够分离反射测试中的激励信号和反射信号。
接收机是网络分析仪的核心部分,负责处理输入到被测件的信号。接收机通常采用二极管检波或调谐接收机。二极管检波器只能提供信号的幅度信息,而调谐接收机则能够提供相位和幅度信息,因此更适合进行精确的网络分析。调谐接收机具有更高的灵敏度和更好的噪声抑制能力,能够更准确地测试被测件的性能。
网络分析仪通过精确的频率扫描和信号处理,实现了对被测件传输和反射特性的全面测试。其功能强大且灵活,广泛应用于通信、电子、科研等多个领域。通过优化设计和功能集成,网络分析仪成为现代电子测试不可或缺的工具。
⑵ 自动网络分析仪换算出的网络参数有哪些
参数(散射参数)是评估DUT(待测设备)反射信号和传输信号性能的关键指标。它们由两个复数之比定义,能够提供关于信号幅度和相位的重要信息。通常,参数以特定格式表示:输出信号的DUT端口号/输入信号的DUT端口号。例如,S21参数代表DUT上端口2的输出信号与端口1的输入信号之间的比率,这里的信号均以复数形式表示。
值得注意的是,当启用平衡-不平衡转换功能时,可以进一步选择混合模散射参数。这种转换有助于确保信号在不同类型的传输线之间正确传输,从而优化信号质量和完整性。
在进行网络分析时,准确理解和应用这些参数至关重要。通过分析S参数,工程师可以全面了解DUT的特性,包括其阻抗匹配、插入损耗和回波损耗等。这些信息对于设计和优化电子设备至关重要。
此外,S参数还可以用于计算网络的增益、相移以及频率响应等重要特性。这些参数的精确测量和分析对于确保电子系统性能稳定、可靠运行具有重要意义。
综上所述,散射参数在评估和优化电子设备性能方面扮演着不可或缺的角色。通过正确理解和应用这些参数,工程师可以显着提高设备的性能和可靠性。
⑶ 矢量网络分析仪组成部分 矢量网络分析仪原理是什么
矢量网络分析仪是一种电磁波能量的测试设备,它既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值,又能测相位,是射频微波领域的万用表,广泛应用于工程应用和调试等领域。
矢量网络分析仪是一种常见的射频测量仪器,它一般由以下四个部分组成:
1、信号源
信号源提供被测器件的激励信号,具备频率扫描和功率扫描功能。被测器件通过传输和反射对激励波作出响应,频率响应可以通过信号源扫频来获取。通常采用合成扫频信号源,当扫描的频率范围设置为零时,网络分析仪输出信号为点频CW信号。
2、信号分离装置
矢量网络分析仪内部功分器和定向耦合器分别完成对被测件输入信号和反射信号的提取。这两部分统称为信号分离装置,通常被称为“测试座”。在一些特殊测试场合可使用外置测试座设备。
网络分析仪内部功分器将信号源的输出功率分配给两个参考接收机R1、R2以及作为两个端口的输入信号。定向耦合器直接连接到测试端口上,用于提取反射信号,进行反射特性的测量。
3、接收机
接收机完成对参考信号、反射信号、传输信号的幅度和相位参数的测试分析。接收机性能直接影响矢量网络分析仪的测试精度、动态范围和测试速度。采用调谐接收机,能抑制谐波和寄生信号,提高测试灵敏度和动态范围。
4、处理显示单元
矢量网络分析仪的显示处理部分完成对测试结果的处理并按照需要的方式显示测试结果。显示功能强大且灵活,如对测试结果进行合格判断、极限判断、标识测试结果、文件处理、内置VBA编程等功能,以及嵌入处理、去嵌入处理、差分参数转换、阻抗转换、时域转换等。
了解完矢量网络分析仪的结构,我们接下来看看矢量网络分析仪的工作原理:
工作时,先将激励源的信号分成二路,一路作为参考信号R,另一路经过衰减送入测试端口作为被测网络的激励源,并通过定向耦合器取出。反射信号A和传输信号B经过被测网络后作为测试信号。再用采样变频法将该两路微波信号中所包含的幅度和相位信息线性地转移到中频或低频上,进行幅度和相位关系的测量。变频还有利于在很宽频带内实现连续和步进扫频测量,以显示出被测网络的各种参数随频率变化的情况。