一種獨(dú)特的儀器
網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種功能強(qiáng)大的儀器,正確使用時(shí),,可以達(dá)到極高的精度,。它的應(yīng)用也十分廣泛,在很多行業(yè)都不可或缺,,尤其在測量無線射頻(RF)元件和設(shè)備的線性特性方面非常有用?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀還可以應(yīng)用于更具體的場合,例如,,信號完整性和材料的測量,。隨著業(yè)界第一款PXI網(wǎng)絡(luò)分析儀—NI PXIe - 5630的推出,你完全可以擺脫傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析儀的高成本和大占地面積的束縛,,輕松地將網(wǎng)絡(luò)分析儀應(yīng)用于設(shè)計(jì)驗(yàn)證和產(chǎn)線測試,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理 網(wǎng)絡(luò)分析儀的發(fā)展
你可以使用圖1所示的NI PXIe-5630矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量設(shè)備的幅度,相位和阻抗,。由于網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種封閉的激勵-響應(yīng)系統(tǒng),,你可以在測量RF特性時(shí)實(shí)現(xiàn)絕佳的精度。當(dāng)然,,充分理解網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本原理,,對于你最大限度的受益于網(wǎng)絡(luò)分析儀非常重要。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖1. NI PXle-5630 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀
在過去的十年中,,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀由于其較低的成本和高效的制造技術(shù),,流行度超過了標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀,。雖然網(wǎng)絡(luò)分析理論已經(jīng)存在了數(shù)十年,但是直到 20世紀(jì)80年代早期第一臺現(xiàn)代獨(dú)立臺式分析儀才誕生,。在此之前,,網(wǎng)絡(luò)分析儀身形龐大復(fù)雜,由眾多儀器和外部器件組合而成,,且功能受限,。NI PXIe-5630的推出標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)展的又一個里程碑,它將矢量網(wǎng)絡(luò)分析功能成功地賦予了靈活,,軟件定義的PXI模塊化儀器平臺,。
通常我們需要大量的測量實(shí)踐,才能實(shí)現(xiàn)精確的幅值和相位參數(shù)測量,,避免重大錯誤,。由于射頻儀器測量的不確定性,小的錯誤很可能會被忽略不計(jì),。而網(wǎng)絡(luò)分析儀作為一種精密的儀器能夠測量出極小的錯誤,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理 網(wǎng)絡(luò)分析理論
網(wǎng)絡(luò)是一個被高頻率使用的術(shù)語,有很多種現(xiàn)代的定義,。就網(wǎng)絡(luò)分析而言,,網(wǎng)絡(luò)指一組內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)的電子元器件。網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能之一就是量化兩個射頻元件間的阻抗不匹配,,最大限度地提高功率效率和信號的完整性,。每當(dāng)射頻信號由一個元件進(jìn)入另一個時(shí),總會有一部分信號被反射,,而另一部分被傳輸,,類似于圖2所示。
這就好比光源發(fā)出的光射向某種光學(xué)器件,,例如透鏡,。其中,透鏡就類似于一個電子網(wǎng)絡(luò),。根據(jù)透鏡的屬性,,一部分光將反射回光源,而另一部分光被傳輸過去,。根據(jù)能量守恒定律,,被反射的信號和傳輸信號的能量總和等于原信號或入射信號的能量。在這個例子中,,由于熱量產(chǎn)生的損耗通常是微不足道的,,所以忽略不計(jì)。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖2. 利用光來類比網(wǎng)絡(luò)分析的一個基本原理
我們可以定義參數(shù)反射系數(shù)(G),它是一個包含幅值和相位的矢量,,代表被反射的光占總(入射)光的比例,。同樣,定義傳輸系數(shù)(T)代表傳輸?shù)墓庹既肷涔獾氖噶勘?。圖3示意了這兩個參數(shù),。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖3. 傳輸系數(shù)(T)和反射系數(shù)(G)
通過反射系數(shù)和傳輸系數(shù),你可以更深入地了解被測器件(DUT)的性能,?;仡櫣獾念惐龋绻鸇UT是一面鏡子,,你會希望得到高反射系數(shù),。如果DUT是一個鏡頭,你會希望得到高傳輸系數(shù),。而太陽鏡可能同時(shí)具有反射和透射特性,。
電子網(wǎng)絡(luò)的測量方式與測量光器件的方式類似,。網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生一個正弦信號,,通常是一個掃頻信號。DUT響應(yīng)時(shí),,會傳輸并且反射入射信號,。傳輸和反射信號的強(qiáng)度通常隨著入射信號的頻率發(fā)生變化。
DUT對于入射信號的響應(yīng)是DUT性能以及系統(tǒng)特性阻抗不連續(xù)性的表征,。例如,,帶通濾波器的帶外具有很高的反射系數(shù),帶內(nèi)則具有較高的傳輸系數(shù),。如果DUT 略微偏離特性阻抗則會造成阻抗失配,,產(chǎn)生額外的非期望響應(yīng)信號。我們的目標(biāo)是建立一個精確的測量方法,,測量DUT響應(yīng),,同時(shí)最大限度的減少或消除不確定性。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理 網(wǎng)絡(luò)分析儀測量方法
反射系數(shù)(G)和傳輸系數(shù)(T)分別對應(yīng)入射信號中反射信號和傳輸信號所占的比例,。圖3示意了這兩個向量?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析基于散射參數(shù)或S-參數(shù)擴(kuò)充了這種思想。
S-參數(shù)是一種復(fù)雜的向量,,它們代表了兩個射頻信號的比值,。S-參數(shù)包含幅值和相位,在笛卡爾形式下表現(xiàn)為實(shí)和虛,。S-參數(shù)用S坐標(biāo)系表示,,X 代表DUT被測量的輸出端,Y代表入射RF信號激勵的DUT輸入端,。圖4示意了一個簡單的雙端口器件,,它可以表征為射頻濾波器,,衰減器或放大器。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖4. 簡單的雙端口設(shè)備的 S-參數(shù)表示
S11定義為端口1反射的能量占端口1入射信號的比例,,S21定義為傳輸?shù)紻UT端口2 的能量占端口1入射信號的比例,。參數(shù)S11和S21為前向S-參數(shù),這是因?yàn)槿肷湫盘杹碜远丝?的射頻源,。對于從端口2入射信號,,S22為端口2反射的能量占端口2入射信號的比例,S12為傳輸?shù)紻UT端口1的能量占端口2入射信號的比例,。它們都是反向S-參數(shù),。
你可以基于多端口或者N端口S-參數(shù)擴(kuò)展這個概念。例如,,射頻環(huán)形器,,功率分配器,耦合器都是三端口器件,。你可以采用類似于雙端口的分析方法測量和計(jì)算S-參數(shù),,如S13,S32,S33。S11,,S22, S33等下標(biāo)數(shù)字一致的S-參數(shù)表征反射信號,,而S12,S32,S21和S13等下標(biāo)數(shù)字不一致的S-參數(shù)表征傳輸信號。此外,,S-參數(shù)的總個數(shù)等于器件端口數(shù)的平方,,這樣才能完整的描述一個設(shè)備的RF特性。
表征傳輸?shù)腟-參數(shù),,如S21,,類似于增益,插入損耗,,衰減等其它常見術(shù)語,。表征反射的S-參數(shù),如S11,,對應(yīng)于電壓駐波比(VSWR),,回波損耗,或反射系數(shù),。S-參數(shù)還具有其他優(yōu)點(diǎn),。它們被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于現(xiàn)代射頻測量。你可以很容易地將S-參數(shù)轉(zhuǎn)換成H,、Z或其他參數(shù),。你也可以對多個設(shè)備進(jìn)行S-參數(shù)級聯(lián),表征復(fù)合系統(tǒng)的RF特性。更重要的是,,S參數(shù)用比率表示,。因此,你不需要把入射源功率設(shè)置為精確值,。DUT的響應(yīng)會反映出入射信號的任何微小差別,,但通過比率方式表征傳輸信號或反射信號相對于入射信號的比率關(guān)系時(shí),差別就會被消去,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理 網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)分析儀可以分為標(biāo)量(只包含幅度信息)和矢量(包含幅度和相位信息)兩種分析儀,。標(biāo)量分析儀曾一度因其結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉而廣泛使用,。矢量分析儀可以提供更好的誤差校正和更復(fù)雜的測量能力,。隨著技術(shù)的進(jìn)步,集成度和計(jì)算效率的提高,,成本的降低,,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用越來越普及。
網(wǎng)絡(luò)分析儀有四個基本功能模塊,,如圖5所示,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖5. 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀基本功能模塊
信號源,用于產(chǎn)生入射信號,,既支持連續(xù)掃頻也支持離散頻點(diǎn),,并且功率可調(diào)。信號源通過信號分離模塊饋入DUT輸入端,,信號分離模塊可看作一個測試裝置。在這里,,將反射信號和傳輸信號分離進(jìn)不同的組件測量,。對于每一個頻點(diǎn),處理器測量信號并計(jì)算參數(shù)值(例如S21或駐波比),。用戶校準(zhǔn)主要用于提供數(shù)據(jù)的錯誤校正,,將在后續(xù)詳細(xì)介紹。最終,,當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)分析儀交互時(shí),,你可以在顯示器上查看參數(shù)以及修正后的數(shù)值,并使用其它用戶功能,,比如縮放波形圖,。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析儀性能和成本的不同,有多種方式實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的四個模塊,。測試裝置可以設(shè)計(jì)成傳輸/反射(T/R)或全S-參數(shù),。其中,T/R測試裝置是最基本的實(shí)現(xiàn)方式,結(jié)構(gòu)見圖6,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖6. 網(wǎng)絡(luò)分析儀T/R測試裝置結(jié)構(gòu)
T/R結(jié)構(gòu)包括一個穩(wěn)定信號源,,它能夠提供指定頻率和功率的正弦波信號;一個參考接收器R,,它與功率分配器或定向耦合器相連,,用于測量入射信號的幅值和相位。入射信號從網(wǎng)絡(luò)分析儀端口1發(fā)出,,饋入DUT的輸入端,。定向耦合接收器A測量任何反射回端口1的信號(包括幅值和相位)。定向耦合器和電阻橋功能類似,,都可以用于分離信號,,你可以根據(jù)性能,頻率范圍和成本要求進(jìn)行選擇,。信號經(jīng)過DUT傳輸進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口2,,端口2處的接收器B用于測量該信號的幅值和相位。
接收器針對不同的特性要求也有不同的結(jié)構(gòu),,可被看作是帶有下變頻器,、中頻濾波器以及矢量檢測器的窄帶接收機(jī),類似于矢量信號分析儀,。它們可以提取出信號的實(shí),、虛部,用于計(jì)算幅值和相位信息,。此外,,所有接收器都與信號源使用相同的相位參考,你可以在相同的相位參考下計(jì)算接收信號與入射信號的相位關(guān)系,。
T/R結(jié)構(gòu)具有性價(jià)比高,,結(jié)構(gòu)簡單,性能好的特點(diǎn),。但僅只支持前向參數(shù)測量,,例如S11和S21。如要測量反向參數(shù),,需要斷開并反轉(zhuǎn)DUT,,或者借助外部開關(guān)控制。由于不能切換源(入射信號)到端口2,,端口2的糾錯能力有限,。如果T/R結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合你的項(xiàng)目要求,這種結(jié)構(gòu)是一種高精度和高性價(jià)比的選擇,。
全S-參數(shù)結(jié)構(gòu)如圖7所示,,在參考接收耦合器后的信號通路中嵌入了一個開關(guān),。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖7. 全S-參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀
當(dāng)開關(guān)連通端口1,分析儀測量前向參數(shù),。當(dāng)開關(guān)連通端口2,,你無需重置DUT外部連接,就可以測量反向參數(shù),。端口2處的定向耦合接收器B測量前向傳輸參數(shù)和反向反射參數(shù),。接收器A測量前向反射參數(shù)和反向傳輸參數(shù)。
由于開關(guān)放置在網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量路徑上,,因此用戶校準(zhǔn)時(shí)需要考慮開關(guān)的不確定性,。盡管如此,兩個開關(guān)位置仍可能會有細(xì)微的差別,。另外,,隨著時(shí)間的推移,開關(guān)觸點(diǎn)磨損,,需要更頻繁的用戶校準(zhǔn),。為了解決這個問題,可以把開關(guān)移到源輸出,,并且采用兩個參考接收機(jī),,R1和R2,分別對應(yīng)前向和反向,,如圖 8所示,。由于采用了更高性能的架構(gòu),成本和復(fù)雜性也隨之而來,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖8. 帶有雙參考接收器的全S-參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀
網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本結(jié)構(gòu)絕大部分在測試裝置中實(shí)現(xiàn),。一旦分析儀測量出入射信號(R參考接收器)和傳輸信號的幅值和相位,或者是反射信號(A和B接收器)的幅值和相位,,就可計(jì)算出四個S-參數(shù)值,,如圖9所示。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖9. 全雙端口網(wǎng)絡(luò)的四個S-參數(shù)
您可以綜合應(yīng)用,,性能,精度,,和成本等因素,,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理誤差和不確定度
理解矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀不確定度的來源有助于你采取行之有效的用戶校準(zhǔn)方法,。對于圖10所示的完整的雙端口網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu),,我們從前向開始分析。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖10. 完整的兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀源的不確定性
首先,,第一個不確定性是傳輸信號和反射信號由于在頻率上或者分別正,,反向的軌道導(dǎo)致的信號丟失,。其次,DUT的輸入阻抗和網(wǎng)絡(luò)分析儀或系統(tǒng)阻抗的差異,。同樣,,DUT輸出端也存在類似情況,它們分別屬于源匹配和負(fù)載匹配,。
用于信號分離的定向耦合器的效率,,也需要考慮。理想的定向耦合器在耦合臂產(chǎn)生輸出信號,,它是與主臂一個方向上的標(biāo)準(zhǔn)信號成比例,,而相反方向的信號不產(chǎn)生輸出信號。耦合器輸出(耦合臂)和標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(直通臂)的區(qū)別是耦合系數(shù),。耦合系數(shù)通常在10分貝到30分貝之間,,意味著當(dāng)輸入信號以適當(dāng)方向通過直通臂時(shí),輸出RF功率電平比其小10到30分貝,。
定向耦合器對于反方向的信號不產(chǎn)生輸出,。但實(shí)際上,這是很難實(shí)現(xiàn)的,。盡管是很小的,,反方向的信號通過實(shí)際的耦合器仍然會在輸出端產(chǎn)生不必要的響應(yīng)。這種不需要的信號定義為耦合器泄露,。耦合系數(shù)與耦合泄露的差別稱為耦合器的定向性,。
最后是隔離。端口2的接收器檢測到端口1輻射或傳導(dǎo)的少量的信號,,在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀,,這種不必要的泄露通常很小??偟膩碚f,,不影響測量,除非DUT有很高的損失,。盡管推薦,,在許多現(xiàn)代矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中。隔離在校準(zhǔn)中只是一種可選的操作,。
一個完整的網(wǎng)絡(luò)分析儀正向不確定性的來源包括:傳輸和反射追蹤,;負(fù)載和源匹配;定向性和隔離,,這些再結(jié)合反向6個誤差項(xiàng),,共有12誤差項(xiàng)。用戶校準(zhǔn)需要充分考慮這12個誤差,,以便得到適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)來用到測量數(shù)據(jù)當(dāng)中,。這項(xiàng)修正是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的顯著的精度的主要原因,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理 校準(zhǔn)
RF設(shè)備的校準(zhǔn)經(jīng)常需要把儀器周期性的送到一個經(jīng)過認(rèn)定的儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行以確保該儀器運(yùn)行在生產(chǎn)商的說明以內(nèi),實(shí)驗(yàn)室也往往把儀器的性能調(diào)整到一個標(biāo)準(zhǔn),,比如說國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院所指定的標(biāo)準(zhǔn),。(NIST)。
網(wǎng)絡(luò)分析儀也不例外,。它們太需要周期性的校準(zhǔn),,以至于有時(shí)達(dá)不到高的精準(zhǔn)度,用戶的校準(zhǔn)也經(jīng)常被需要,。網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)通常通過一個網(wǎng)絡(luò)分析儀的套包的一系列校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)或者是用戶制定,,用戶定義的標(biāo)準(zhǔn)來完成。一系列的修正參數(shù)通過比較已經(jīng)知道的存儲在網(wǎng)絡(luò)分析儀的數(shù)據(jù)和根據(jù)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)所產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生了出來,。在校準(zhǔn)測試中這些就被用在數(shù)據(jù)中以補(bǔ)償在前面章節(jié)討論過的錯誤源,。
許多因素決定著用戶校準(zhǔn)需要多久進(jìn)行一次。你需要考慮的因素包括需要的測試精度,,環(huán)境因素,,以及DUT連接的可重復(fù)性。通常情況下,,網(wǎng)絡(luò)分析儀每幾個小時(shí)或每幾天需要一次用戶校準(zhǔn),,你應(yīng)當(dāng)根據(jù)核實(shí)的標(biāo)準(zhǔn),測試不穩(wěn)定因素來源的認(rèn)定,,以及個人經(jīng)驗(yàn)來決定多久才需要進(jìn)行校準(zhǔn),。需要說明一點(diǎn),本次討論用周期校準(zhǔn)來描述用戶校準(zhǔn),,不要與推薦的每年經(jīng)過認(rèn)定的工廠校準(zhǔn)相混淆,。
三個系列的校準(zhǔn)經(jīng)常用在網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)當(dāng)中:
1. 短路的,開路的,,負(fù)荷的,,直達(dá)的(SOLT)
2. 直達(dá)的,反射的,,線性的 (TRL)
3. 使用外部自動化的校準(zhǔn)模型的自動校準(zhǔn)
由于每一個系列的校準(zhǔn)都有很多不同的要求,,需要根據(jù)DUT,測試系統(tǒng),,以及測試要求來決定使用哪一種方法,。由于SOLT被廣泛地使用,我們用它來說明一個校準(zhǔn)系列中的變化,。
SOLT要求在系統(tǒng)(和DUT)以及阻抗中采用短路的,開路的,,負(fù)荷型的,,直通的的標(biāo)準(zhǔn),。由他們的機(jī)械上的特點(diǎn)所決定的精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)在校準(zhǔn)之前被載入到網(wǎng)絡(luò)分析器中。你連接校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的位置(網(wǎng)絡(luò)分析儀端口,,線纜的末端,,或者在測試的固定裝置里面)就是測試時(shí)開始和結(jié)束的地方。這就是參考平臺或者是測試平臺,。
進(jìn)一步說明,,你必須用一個可插入的連接制作一個直通的連接。舉個例子,,一個公口對母口的連接,,或者其他不需要外部設(shè)備或轉(zhuǎn)接器的連接來完成在SOLT測試期間的直通連接。在校準(zhǔn)期間插入任何器件以及不在校準(zhǔn)測量中使用該器件都會導(dǎo)致測量錯誤,。
如果你不能做一個直通的連接,,將會被稱為不可插入的。這里有幾種方法可以用來處理不可插入的情況,。,,最簡單的是使用一套相位相同的(包括在大多數(shù)的校準(zhǔn)套包中)轉(zhuǎn)接器以及每種類型的短路,開路,,負(fù)載,在校準(zhǔn)過程中使用一個轉(zhuǎn)接器來完成直通的連接,,而且在校準(zhǔn)測試過程中為了DUT連接用一個合適的轉(zhuǎn)接器與其交換。
其他校準(zhǔn)在SOLT系列的校準(zhǔn)包括響應(yīng)型校準(zhǔn),。它比較迅速,,但是卻沒有移除在頻率上的帶寬損失那樣精確。它只考慮了在12錯誤模型的正反向的情況,。你可以通過放置短路,,開路,負(fù)載的情況在端口一來進(jìn)行一個端口的校準(zhǔn),。這樣可以節(jié)省一些時(shí)間,,如果你只要進(jìn)行一個端口測量的話,比如一個天線的回傳損失,。一個加強(qiáng)的一個端口校準(zhǔn)如同一個完全的一端口校準(zhǔn),,而且使用直通的連接來測量端口二,這在端口二沒有源的T/R結(jié)構(gòu)中很普遍,。最終這里有按照校準(zhǔn)規(guī)定的可以在兩個端口都放置短路,,開路,負(fù)載的完全雙端口SOLT校準(zhǔn),。圖11總結(jié)了這些普通的SOLT系列校準(zhǔn),。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理
圖11. 普通的SOLT 校準(zhǔn)
SOLT和TRL校準(zhǔn)有很多變化,你可以在實(shí)際端子不存在比如探針節(jié)點(diǎn)或者如果DUT是在一個測試固定物中的應(yīng)用中使用TRL校準(zhǔn),。因?yàn)門RL并不需要負(fù)載,,在這些情況下他可以得到很好的實(shí)現(xiàn),。
自動化校準(zhǔn)是一種比較新的途徑,由于它們的速度,,可重復(fù)性,,簡單易用很快已經(jīng)獲得了流行。更進(jìn)一步,,它們?nèi)コ舜蠖鄶?shù)的人工干預(yù),,從而極大地減少了在校準(zhǔn)期間誤操作的概率。這些單元傳統(tǒng)上包括一個電子元件,,比如二極管,,終端或者其他的標(biāo)志物以及在EEPROM上存儲的經(jīng)過編碼的相關(guān)的細(xì)節(jié)化的電子描述信息。當(dāng)連接到了網(wǎng)絡(luò)分析器上以后,,自動校準(zhǔn)就會被設(shè)置到不同的狀態(tài),。在校準(zhǔn)過程中這些狀態(tài)被測量并和EEPROM中存儲的相關(guān)狀態(tài)相比較,以達(dá)到正確的修正值,。
無論你采用了哪一種校準(zhǔn)方法,,隨機(jī)的錯誤發(fā)生來源都應(yīng)當(dāng)予以避免,減少IF帶寬,,使用平均值減少噪音,,提供更好的結(jié)果。當(dāng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)候,,高質(zhì)量的組成部分,,鞏固的測量實(shí)踐,以及一個關(guān)于校準(zhǔn)步驟和儀器的全面理解是同等重要的,。
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理工序要求
當(dāng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行精確測量時(shí),,需要理解和正確執(zhí)行每個步驟以便得到得到最佳結(jié)果。使用高性能的元件和全面的測量實(shí)踐,??紤]一臺經(jīng)過良好校準(zhǔn)的并提供校正參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)分析儀和一臺要求精確測量的高性能DUT之間 RF連接:
是否有電纜,適配器,,和其它高性能的組成部分,?
你是否適當(dāng)?shù)厍鍧嵙怂麄?/p>
是否使用了合適的轉(zhuǎn)矩?
如果連接到DUT的RF的性能與規(guī)定的系統(tǒng)精度不相符,,即使最好的網(wǎng)絡(luò)分析儀也是沒有作用的,。
當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀時(shí),使用工序是非常有用的,。工序可以增強(qiáng)操作并改善結(jié)果,。下面是一個使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的例子架構(gòu)。
準(zhǔn)備
準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)分析儀和DUT
清潔,檢查和測量所有連接器
如果使用SOLT校準(zhǔn),,選擇一種處理非插入式連接的方法
連接分析儀的電纜和適配器到分析儀上
操作
預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)分析儀
設(shè)定源參數(shù),,包括頻率,功率,,速度系數(shù)和IF帶寬
連接DUT,驗(yàn)證安裝,,電纜,,適配器和運(yùn)行
選擇S-參數(shù)測量和顯示格式
若可以,設(shè)定特殊的測量目標(biāo),,如參考平面的擴(kuò)展
觀察響應(yīng)
移除DUT
校準(zhǔn)
選擇適當(dāng)?shù)男?zhǔn)工具包或定義輸入校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)置IF帶寬并平均以最小化校準(zhǔn)期間的噪聲
手動校正或使用自動校準(zhǔn)
采用熟知的核查標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證校準(zhǔn)質(zhì)量
保存儀器狀態(tài)和校準(zhǔn)
執(zhí)行
連接DUT
從校準(zhǔn)步驟中得到合適的校正參數(shù)
測量并保存DUT參數(shù)
網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理一臺儀器,,多種應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)分析儀在正確使用的前提下,是某些最精確的射頻儀器,,典型的精度為± 0.1 dB和±0.1度,。它可以進(jìn)行精確,可重復(fù)的RF測量?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀提供的配置和測量能力像他們應(yīng)用范圍一樣廣泛,。選擇合適的儀器,校準(zhǔn),,功能,,以及采用可靠的RF測量方法,可以最優(yōu)化你的網(wǎng)絡(luò)分析儀的結(jié)果,。