網(wǎng)絡分析儀與頻譜分析儀基礎培訓

1、矢量網(wǎng)絡分析儀基礎培訓矢量網(wǎng)絡分析儀基礎培訓Yan.Xin 2003/12/03 矢量網(wǎng)絡分析儀是測試高頻器件性能的最常用的測試儀器。常用來測試下列器件器件類型器件類型有源有源無源無源I集成度集成度HighLow天線天線Antennas開關開關Switches雙工器雙工器Duplexers or Diplexers濾波器濾波器Filters耦合器耦合器Couplers分路器分路器Splitters, dividers合路器合路器Combiners隔離器隔離器Isolators環(huán)形器環(huán)形器Circulators衰減器衰減器Attenuators同軸電纜同軸電纜Cables收發(fā)信機收發(fā)信機Tran

2、sceivers低噪放低噪放LNA功放功放PARF微波信號的特性與光有相似性 RF入射光反射光透射光 光待測件待測件DUT入射波反射波投射波高頻器件的主要特征參數(shù)透射信號入射信號透射透射GainS-ParametersS21, S12TransmissionCoefficientInsertion Loss反射信號入射信號反射反射SWRS-ParametersS11, S22ReflectionCoefficientReturnLoss G, rT,t入射信號反射信號透射信號RBAAR=BR=反射參數(shù) dBNo reflection(ZL = Zo)r rRLVSWR01Full reflec

3、tion(ZL = open, short)0 dB1=ZL-ZOZL+OZ電壓反射系電壓反射系數(shù)數(shù)=VreflectedVincident=rFG=rG功率功率Return loss = -20 log(r),電壓駐波比電壓駐波比VSWR = EmaxEmin=1 + r1 - rEmaxEmin傳輸參數(shù)V傳輸or透射V入射傳輸系數(shù) T=VTransmittedVIncident = tfDUT增益 (dB) = 20 Log VTrans VInc = 20 log t（功率）插損 (dB) = - 20 Log VTrans VInc = - 20 log t由于一些原因，我們一般測量器

4、件的S參數(shù)S11=反射入射=b1a1a2= 0S21=透射I入射=b2a1a2= 0S22=反射入射=b2a2a1= 0S12=透射入射=b1a2a1= 0入射傳輸or透射S21S11反射b1a1b2Z0Loada2= 0DUTForward入射傳輸or透射S12S22反射b2a2ba1= 0DUTZ0LoadReverse1各個S參數(shù)與 一般測量參數(shù)是一一等效的S11 = 前向反射系數(shù) (input match)S22 = 反向反射系數(shù) (output match)S21 = 前向傳輸系數(shù) (gain or loss)S12 = 反向傳輸系數(shù) (isolation)我們習慣用取對數(shù)后的形式來

5、表示S參數(shù)，即以dB形式來表示系統(tǒng)誤差：可以通過對儀器進行校準來減小此誤差系統(tǒng)誤差：可以通過對儀器進行校準來減小此誤差隨機誤差隨機誤差漂移誤差漂移誤差測量中存在的三種誤差Measured DataUnknown DeviceSYSTEMATICRANDOMDRIFTErrors:CALRE-CAL測量中主要使用兩種連接器或轉(zhuǎn)接頭N型(Male)陽頭（Female）陰頭注意：在使用中，N型頭可以直接用手擰，而SMA頭必須使用力矩扳手；兩者擰接時皆為旋擰陽頭，電纜接頭一般為陽頭；不按此操作易損傷接頭和減少其壽命SMA型(Male)陽頭（Female）陰頭注意：在使用中，N型頭可以直接用手擰，而SM

6、A頭必須使用力矩扳手；兩者擰接時皆為旋擰陽頭，電纜接頭一般為陽頭；不按此操作易損傷接頭和減少其壽命N型轉(zhuǎn)接頭SMA轉(zhuǎn)接頭l校準合中一般也有兩種規(guī)格的校準件：N型(M 和F);SMA型（M和F）n在校準時一定要根據(jù)校準件的規(guī)格在校準時一定要根據(jù)校準件的規(guī)格來選擇相應的校準菜單來選擇相應的校準菜單(Male)陽頭（Female）陰頭根據(jù)準確度的不同，有幾種校準類型l“RESPONSE”校準（準確度較差，但是校準過程簡單） 用一雙陰頭l1-port 校準校準 (用于反射參數(shù)測量) Full 2-port （全端口）校準全端口）校準 (準確度最高，用于正式測試)thruthruSHORTOPENLOA

7、DthruSHORTOPENLOADSHORTOPENLOADRESPONSE”校準操作步驟校準操作步驟lFull 2-port （全端口）校準操作步驟全端口）校準操作步驟校準效果簡單檢查與判別1：校準完成后，首先不接任何轉(zhuǎn)接頭和器件，矢網(wǎng)顯示的S11和S22值在校準頻段內(nèi)應該為接近于0的一個負值；否則說明校準不好2：其次接標準50歐負載到兩端口，矢網(wǎng)顯示的S11和S22值在校準頻段內(nèi)應該為小于-40dB的一個值；否則說明校準不好3：第三步可在兩端口間接另一雙陰轉(zhuǎn)接頭（最好不是校準時所用的那個），矢網(wǎng)顯示的S21， S12值在校準頻段內(nèi)應該為接近于0的一個負值；S11,S22值在校準頻段內(nèi)應該

8、小于-40dB否則說明校準不好Response校準和Two-Port 全端口校準測試結(jié)果對比CH1 S21 &Mlog MAG1 dB/REF 0 dB CorCH2 MEMlog MAGREF 0 dB1 dB/ CorUncorrectedAfter two-port calibrationSTART 2 000.000 MHzSTOP 6 000.000 MHzx212After response calibration測試一濾波器的插損測試一濾波器的插損頻譜分析儀使用基礎培訓頻譜分析儀使用基礎培訓頻譜儀和網(wǎng)絡分析儀最主要的區(qū)別.Amplitude RatioFrequency Ampl

9、itudeFrequency8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz對器件性能進行測量測量未知信號（與示波器有些相似） Network analyzers:lmeasure components, devices, circuits, sub-assemblies Spectrum analyzers:lmeasure signal amplitude characteristicscarrier level, sidebands, harmonics.)什么叫頻譜分析?8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHzAngi

10、lent公司頻譜儀前面板功能區(qū)分布公司頻譜儀前面板功能區(qū)分布8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHzRF 輸入數(shù)字鍵盤控制功能鍵(RBW, sweep time, VBW)主功能鍵(Frequency, Amplitude, Span)軟功能菜單鍵8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz頻率范圍：中心頻率+SPAN精確度: Frequency & Amplitude分辨率:RBW;VBW動態(tài)范圍頻譜儀測試基本設置1：頻率和幅度校準：一般不用自己校準，工程師已經(jīng)校好2：中心頻率和SPAN設置3：分辨率帶寬（RBW)與VBW設置以及掃描時間設置 一般來說，RBW越小，頻譜分辨度越高，測試越精確但掃描時間越長，測試效率越低。 一般設置3RBW=VBW4:在IMD測試中要確認排除頻譜儀本身的互調(diào)產(chǎn)物影響測試結(jié)果注意：輸入信號功率大小不要超過+30dBm;不可輸入直流信號，在測試有源信號時必須加“DC Block”隔直電容信號源基礎培訓信號源基礎培訓信號源使用前的基本設置1.頻率和幅度校準工作：已經(jīng)由工程師完成，所以不需要大家再校；2.按“Frequency”鍵后利用數(shù)字鍵設定信號源到測試所用頻率，此前應該確認“RF Power”處于“OF