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    矢量网络分析仪使用笔记(整理)
    来源: 时间:2022-11-28 11:43:14 浏览:4085次

    矢量网络分析仪通常也叫矢网或者网分,他是射频(电磁波)测量的“万用表”。它支持有源及无源器件的测量。测量多端口和通路的S参数(例如USB2.0的差分线就需要用到4个端口的矢网),是RF器件和电路调试中不可或缺的重要仪器之一。不同品牌矢网操作大同小异,这是个笔记。

    1. 校准 及 单端口校准;
    2. 双端口校准;
    3. 测试射频线线损;
    4. 测试(无源)滤波器器件;
    5. 线缆SWR驻波比测试;
    6. 史密斯圆图传输线阻抗测试(怀疑网分仪器有问题?);

    =========================================

    1.校准及单端口校准;

    仪器因为温度、湿度、机械性能等原因,在每次开机时都需要校准,以消除系统内部误差,保证测试数据的准确性。校准一般也分为矢量校准(常用,校准精度高)和频响校准。校准套件也有机械和电子的区分(电子校准件相当好用,但就是贵),校准单端口即可以测量S11、S21等单端口数据。单端口校准是在开机后,设置预期的使用频段、阻抗(50/75欧姆)、校准件的选择,然后选择单端口校准、选择端口1,连接好可能在使用过程中需要的射频连接线。然后分别校准(端口1):开路(Open)、短路(Short)、负载(Load),分别校准完成后,点击完成就结束可以开始测试了。

    连接方式:仪器端口1--------可能的测试延长线--------校准件。

    ==========================================

    2.双端口校准;

    双端口校准和单端口一样,校准完后可以测量S11、S21、S22、S12等S参数。双端口校准是在开机后,设置使用频段、阻抗、选择校准件、选择双端口校准,连接好可能在使用过程中需要的射频连接线。

    a. 校准端口1的:开路(Open)、短路(Short)、负载(Load)。

    b. 校准端口2的:开路(Open)、短路(Short)、负载(Load)。

    c. 校准端口1 和 校准端口2 ,连通测试。

    d. 点击校准完成后就可以开始愉快的测试了。

    连接方式:

    仪器端口1--------可能的测试延长线--------校准件1/2/3;

    仪器端口2--------可能的测试延长线--------校准件1/2/3;

    仪器端口1--------连接头(误差最小)-----仪器端口2;

    ==========================================

    3. 测试射频线线损;

    先进行如上的双端口校准。然后将仪器打到S21上面,将被测的射频线连接在仪器端口1和2之间。再将功率设置为预期的功率(如0dBm)。

    我们可以看到设置频率范围内的S21曲线了,基本是一个频率越高S21越大(衰减越大)的斜线。我们可以通过Marker键并配合转动旋钮来查看不同频点的功率值,就是“衰减值”了。

    连接方式:

    仪器端口1--------被测射频线-----仪器端口2;

    ==========================================

    4. 测试(无源)滤波器器件;

    滤波器是常用的RF射频微波器件。假设滤波器参数和功能在测试前未知,我们先测试S11(端口1反射测量[回波损耗]),然后测试S21(端口1的正向传输系数),然后选择显示---->迹线数2(或>2---->将S11转换显示为史密斯圆图---->然后在S21迹线上用Marker选择峰值---->我们就可以对比左右两边迹线来分析被测“无源滤波器”的带宽参数和其他参数了。

    连接方式:

    仪器端口1--------滤波器-------仪器端口2;

    ==========================================

    5. 线缆SWR驻波比测试;

    Voltage Standing Wave Ratio, 驻波比是相同频率和波长的两个波在同一RF路径上面往相反方向运动,相互叠加产生的一种比较稳定的震动模式。“驻”就是上面说的稳定的。两个波形的波峰波谷等叠加(同相位),形成的驻波也就有了波腹和波谷。其最大电压振幅的波腹及最小电压振幅的波谷,其两者的比值就是驻波比SWR=波腹/波谷。

    如果驻波比是1,那就是所有能量都通过ANT(天线)发射出去了,没有反射,这是最理想的状态。一般驻波比会>1,意思是有一部分信号会反射回来。一般判断一条测试线缆等是否合格是判断驻波比<1.5或者1.3。

    测试方式:设置测试频段,例如起始频率2.3G到终止频率2.5GHz。然后进行网分的双端口校准。然后选择Meas,选择S11,选择Format,选择SWR驻波比测试。然后将线缆按照如上连接至仪器。选择scale 标度,自动。屏幕上显示的就是起始频率范围内的SWR驻波比信号了。

    连接方式:

    仪器端口1--------被测试线缆(例)


    Mark 2022.09.20

    ==========================================

    6. 史密斯圆图传输线阻抗测试(怀疑网分仪器有问题?);

    史密斯圆图经常用来测试传输线的阻抗匹配,是单端口测试,校准后连接至单端口通过视图显示出史密斯圆图就OK了。

    连接方式:

    网分端口1--------被测试线缆

    有时我们在测试到异常数据时,经常怀疑是被测件问题还是仪器出了故障。如下是通过频谱仪来测试网分里的信号发生器(正弦)。首先是连接网分端口1到频谱仪端口。设置任意中心频率如500MHz,扫宽设置为0Hz。扫描时间为3秒。然后设置频谱仪到如上响应参数,中心频率500MHz,扫宽100MHz(<中心频率),查看两个仪器参数是否大致对应判断网分信号发生器是否OK。

    连接方式:

    网分端口1--------连接线--------频谱仪;

    网分是由:信号源(信号发生器/正弦波)、定向耦合器(信号分离装置)、接收机、处理和显示单元等几个主要部件组成的。

    Mark 2022.09.21

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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