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网络分析仪的原理

网络有很多种定义,就网络分析而言,网络指一组内部相互关联的电子元器件。网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配,大限度地提高功率效率和信号的完整性。每当射频信号由一个元件进入另一个时,总会有一部分信号被反射,数据网络分析仪,而另一部分被传输,这就好比光源发出的光射向某种光学器件,例如透镜。其中,透镜就类似于一个电子网络。根据透镜的属性,一部分光将反射回光源,而另一部分光被传输过去。根据能量守恒定律,被反射的信号和传输信号的能量总和等于原信号或入射信号的能量。在这个例子中,由于热量产生的损耗通常是微不足道的,所以忽略不计。

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矢量网络分析仪(矢网),作为微波领域常用且重要的仪器,已广泛配置于各大研究所、高校甚至课题组。但是,其应用价值及测试精度却很少被开发出来。

以我课题组为例,配有三台高配置四端口矢网(24GHz、40GHz和67GHz),还有扩频模块,从90扩频只1100GHz。可以说,这一套设备,配上少少许配件,即可完成微波甚至太赫兹领域的无源和有源测试。为什么这么说,因为频谱仪、信号源和噪声系数分析仪甚至示波器都可以用矢网代替。但是,我课题组50人,会使用或者说会去研究使用的也就2-3人而已。

作为一名仪器爱好者,网络分析仪租赁,在这么好仪器环境下,根本无法按捺住心中的激动,更是按捺不住经过的双手。可以说,我把仪器使用打了一个通关。感悟颇多!但是,文章总要有一个主线,为此,本文着重讲述三中类型矢网的区别。

矢网主要供应商有三家,罗德与施瓦茨、是德科技(原安捷伦)和41所。有幸借到两家公司矢网,与本课题组的矢网同测一个功率放大器,发现结论:小信号参数基本一致,非线性结果各有差异,尤其在互调测试上,差别可达到2倍。

以上结果,不免让我有一个想法:如果,一个收发机系统需要的指标是A,而测试结果确实优于A,但是由于测试仪器,导致实际情况劣于指标。这个时候,收发机系统可能不会工作。因此,我提议,一定要针对仪器定指标。该指标是某个仪器测试结果指标,否则***。因为,一定要用已知电路甚至系统,定标仪器。然后才能用于测试。否则,测试结果***。

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网络分析仪技术指标和校准篇

网分的主要指标如下:

1. 频率范围:

这个就不多说了。一般网分中比较高等的网分范围高频会到67G左右。如果超过67G肿么办?那就得上上变频器了,嘿嘿,这个有空再展开讲。

2. 频率分辨力:

这个是啥东西?可以理解成网分看频率的小视力表,能看到多小的频率,这个指标常见1Hz或者0.1Hz。

3. 频率准确度:

是指网分内的源,输出的频率显示值相对于真实值的接近程度。

4. 功率准确度:

是指网分内的源,输出的功率显示值相对于真实值的接近程度。

5. 动态范围:

动态范围有两种定义方式:接收机动态范围和系统动态范围。

接收机动态范围:Pmax-Pmin。为了实现更大的接收机动态范围,可能需要使用放大器。

系统动态范围:Pref-Pmin。

大家从上面的公式可以看出:一般接收机的动态范围会大于系统动态范围。

6. 本底噪声

网络分析仪的本底噪声Pmin, 也就是系统的灵敏度。接收机的本底噪声DANL是网络分析仪的一个重要技术指标, 它有助于确定分析仪的动态范围。一般本底噪声都是归yi化以后的噪声,也就是以dBm/Hz为基础单位。

7. 扫描速度

一般是201点扫描时的***快速度,越快当然测量效率越高。

网络分析仪的指标还是比较复杂的,比较重要且易理解的大概如上,然后再考虑具体的应用环境,我们基本上就可以完成网络分析仪的选型了。

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