網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試線損
2023-02-22
1、什么是網(wǎng)絡(luò)分析儀
網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種新型儀器,可直接測(cè)量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)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。
2、網(wǎng)絡(luò)分析儀的分類
2.1.標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀
只測(cè)量幅度信息,不支持相位的測(cè)量。接收機(jī)采用二極管檢波,沒有選頻特性,動(dòng)態(tài)范圍小。
2.2.矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀
測(cè)量幅度和相位信息。接收機(jī)采用調(diào)諧接收,具有選頻特性,能夠有效抑制干擾和雜散,動(dòng)態(tài)范圍大。
3、 網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試對(duì)象
3.1. 單端口或雙端口
天線、匹配終端、濾波器、衰減器、隔離器、放大器、連接件、電纜
3.2.多端口
多工器、多路開關(guān)、電橋、定向耦合器、功分器、環(huán)行器、變壓器、平衡器件
3.3.變頻器件
混頻器、調(diào)制器、變頻前端
4、 網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理
為完成被測(cè)件傳輸/反射特性測(cè)試,網(wǎng)絡(luò)分析儀包含:激勵(lì)信號(hào)源; 提供被測(cè)件激勵(lì)輸入信號(hào);信號(hào)分離裝置, 含功分器和定向耦合器件,分別提取被測(cè)試件輸入和反射信號(hào)。接收機(jī);對(duì)被測(cè)件的反射,傳輸,輸入信號(hào)進(jìn)行測(cè)試;處理顯示單元; 對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理和顯示。
5、 主要測(cè)試參數(shù)簡(jiǎn)介
網(wǎng)絡(luò)分析儀可以對(duì)測(cè)量結(jié)果逐點(diǎn)進(jìn)行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡(luò)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(shí)等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等(PS:一般公司主要用于產(chǎn)品的傳輸、反射[S11、S12、S12、S22]、VSWR的測(cè)試)
器件性能的描述有兩個(gè)方面:傳輸性能和反射性能。傳輸性能的指標(biāo)定義:Gain,Phase,Group delay。反射性能的指標(biāo)定義:VSWR,Γ,ρ,Impedance。
所以,從我們平時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀來測(cè)試研發(fā)或者生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí),主要關(guān)注的時(shí)微波器件的反射系數(shù)(回波損耗)、增益/差損、隔離度/方向性、群時(shí)延等主要的參數(shù)特征。無論哪家儀器儀表供應(yīng)商提供的網(wǎng)絡(luò)分析儀都是基于這個(gè)原理和應(yīng)用去進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)的,只不過每家供應(yīng)商在網(wǎng)絡(luò)分析儀的實(shí)現(xiàn)方式、人機(jī)操作界面、頻率覆蓋、測(cè)試速度、指標(biāo)高低等具體細(xì)節(jié)方面有所區(qū)別,其他的功能方面都大同小異,這個(gè)還要取決于使用者的習(xí)慣和認(rèn)同。
6、 如何提高網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試精度
網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試過程中的誤差主要分為三類:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和漂移誤差。
系統(tǒng)誤差是由于儀表內(nèi)部測(cè)試裝置的不理想引起的。它是可預(yù)知和重復(fù)出現(xiàn)的,一般情況下是不隨時(shí)間變化的,從而可以定量進(jìn)行描述,在測(cè)試之前可通過校準(zhǔn)消除系統(tǒng)誤差。(通過校準(zhǔn)件校準(zhǔn)后消除的部分)
隨機(jī)誤差是不可預(yù)知的,因?yàn)樗噪S機(jī)形式存在,會(huì)隨時(shí)間變化,因此不能通過校準(zhǔn)消除。隨機(jī)誤差的主要來源為儀表內(nèi)部噪聲,例如,激勵(lì)源的相位噪聲、采樣噪聲、中頻接收機(jī)本底噪聲、開關(guān)動(dòng)作重復(fù)性等。(跟網(wǎng)分儀的使用壽命及本身質(zhì)量有關(guān),不可預(yù)測(cè))
漂移誤差是儀表校準(zhǔn)后測(cè)試裝置性能的漂移。漂移誤差主要是由于溫度變化造成,可通過進(jìn)一步校準(zhǔn)消除。校準(zhǔn)后儀表能夠保持穩(wěn)定精度的時(shí)間長(zhǎng)短取決于測(cè)量環(huán)境中儀表的漂移速度。
7、 校準(zhǔn)的基本分類
同軸結(jié)構(gòu)的測(cè)試主要以SOLT校準(zhǔn)件校準(zhǔn)和電子校準(zhǔn)件校準(zhǔn)
8、 特點(diǎn)對(duì)比
8.1.SOLT校準(zhǔn)的精度要優(yōu)于電子校準(zhǔn)件;
8.2.SOLT校準(zhǔn)相對(duì)比較繁瑣(依次用到Open、Short、Load、Through進(jìn)行校準(zhǔn)),二電子校準(zhǔn)件可以直接連接網(wǎng)分儀一次校準(zhǔn)到位;
8.3.SOLT校準(zhǔn)法多用于實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn),電子校準(zhǔn)件校準(zhǔn)法多用于產(chǎn)線生產(chǎn)。
針對(duì)不同的測(cè)試要求,有時(shí)候Open、Short、Load、Through這四個(gè)校準(zhǔn)件并不需要同時(shí)使用;比如當(dāng)我們只需要獲取DUT的相位、插損這些數(shù)據(jù)的時(shí)候,可以使用單端口校準(zhǔn),僅僅需要Open、Short、Load或者Open、Short及Open就能實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)的目的(網(wǎng)分自身根據(jù)不同的校準(zhǔn)條件都有與之相匹配的系統(tǒng)算法,另外我們還可以連接電腦設(shè)計(jì)特定的算法來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn))。