雙端口矢量網絡分析儀基本結構原理
定向耦合器是網絡分析儀內部連接端口的第一個射頻部件,將通過端口的前向信號,耦合輸出給參考接收機a通道,將進入端口的反向信號,耦合輸出給測量接收機b通道。
接收機是由混頻器、本振、濾波器及ADC和數字處理構成,混頻濾波后的中頻信號進行矢量I/Q分解,獲得波量a、b的幅度和相位值。各個b/a波量之間的比值,得到S參數值。各個接收機通道是相參的,使用同一個本振且同步測試。
信號源提供端口輸出信號,衰減器選件應用在較高增益的放大器測量。
矢網的校準,是準確測量前的必要準備工作,校準方法和步驟是矢網標準功能之一,按步驟連接一系列校準件(已知精確S參數的器件),使測試接口的幅相校準調零。
矢量網絡分析儀測試項目
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測試項目 |
物理意義和計算公式 |
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波量 |
波量描述電磁波的傳輸量值和方向。 波量是矢量,含幅度和相位,可表示為A∠Φ,或者復數x+jy。 波量幅度單位是√W,歸一化電壓。 波量a:參考接收機測量值,功率為a2。 波量b:測量接收機測量值,功率為b2。 |
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S參數 |
S11=b1/a1 S21=b2/a1 S12=b1/a2 S22=b2/a2 |
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反射系數 |
描述入射波與反射波的比值,反射系數表征被測端口的阻抗匹配程度,端口越接近匹配特性阻抗,反射波量越小,反射系數越小。
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回波損耗 |
反射系數幅值表示為對數dB
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駐波比 |
反射系數的另一種表述方式,駐波比也表征被測端口的阻抗匹配程度。 在入射波和反射波相位相同的地方,電壓振幅相加為最大電壓振幅Vmax ,形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Vmin ,形成波谷。駐波比是駐波波腹處的電壓幅值Vmax與波谷處的電壓幅值Vmin之比。
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傳輸系數 |
描述被測件DUT輸出波量與入射波的比值,表征DUT對信號的衰減或放大的倍數。
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插入損耗 增益 |
傳輸系數幅值表示為對數dB
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復阻抗 |
網絡分析儀通過反射系數獲得DUT的端口阻抗。
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相位 |
S參數的角度
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群時延 |
群時延是表征電磁波色散現象的物理量,表示各個頻率的信號通過DUT的時間,通過S參數的相鄰頻點相位差與頻率差之比計算得來。
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