網(wǎng)絡(luò)分析儀的作用及原理介紹及操作規(guī)程

第第頁(yè)網(wǎng)絡(luò)分析儀的作用及原理介紹及操作規(guī)程網(wǎng)絡(luò)分析儀的作用及原理介紹

網(wǎng)絡(luò)分析儀是在四端口微波反射計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來(lái)的，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，尤其在測(cè)量無(wú)線射頻（RF）元件和設(shè)備的線性特性方面特別有用。下文我將跟大家介紹一下它的作用，功能以及工作原理：

網(wǎng)絡(luò)分析儀的作用：

網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種新型儀器，可直接測(cè)量有源或無(wú)源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù)，并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。網(wǎng)絡(luò)分析儀是在四端口微波反射計(jì)（見(jiàn)駐波與反射測(cè)量）的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來(lái)的。在60時(shí)代中期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，利用計(jì)算機(jī)按確定誤差模型在每一頻率點(diǎn)上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和竄漏等而引起的誤差，從而使測(cè)量精準(zhǔn)明確度大為提高，可達(dá)到計(jì)量室中精密的測(cè)量線技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)明確度，而測(cè)量速度提高數(shù)十倍。

網(wǎng)絡(luò)分析儀使用廣泛，在網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)和維護(hù)上作用明顯，它緊要有五大功能：

1、頻標(biāo)功能：有四種頻標(biāo)方式可供選則，便利測(cè)量讀數(shù)，詳見(jiàn)頻標(biāo)操作說(shuō)明部分。

2、歸一化功能：傳輸/反射測(cè)量時(shí)，用來(lái)除去系統(tǒng)誤差。任何情況下校準(zhǔn)均為全頻段校準(zhǔn),全帶（從1MHz—1000MHz）的校準(zhǔn)點(diǎn)為500點(diǎn)。

3、存儲(chǔ)/調(diào)用功能：用來(lái)存儲(chǔ)常用的儀器設(shè)置。

4、打印功能：標(biāo)準(zhǔn)并行輸出接口，配接打印機(jī)，可將測(cè)試曲線及頻標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)打印輸出。

5、平滑功能：除去信號(hào)跡線上的噪聲和調(diào)整掃描速度。

網(wǎng)絡(luò)分析儀的工作原理：

一個(gè)任意多端口網(wǎng)絡(luò)的各端口終端均匹配時(shí)，由第個(gè)端口輸入的入射行波n將散射到其余一切端口并發(fā)射出去。若第個(gè)端口的出射行波為m,則口與口之間的散射參數(shù)mn=m/n。一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)共有四個(gè)散射參數(shù)11、21、12和22、當(dāng)兩個(gè)終端均匹配時(shí)，11和22就分別是端口1和2的反射系數(shù),21是由1口至2口的傳輸系數(shù)，12則是反方向的傳輸系數(shù)。當(dāng)某一端口終端失配時(shí),由終端反射回來(lái)的行波又重新進(jìn)入口。這可以等效地看成是口仍是匹配的，但有一個(gè)行波m入射到口。這樣，在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數(shù)之間關(guān)系的聯(lián)立方程組。據(jù)此可以解出網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù),如終端失配時(shí)的輸入端反射系數(shù)、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數(shù)等。這就是網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本的工作原理[1]。單端口網(wǎng)絡(luò)可視為雙口網(wǎng)絡(luò)的特例，在其中除11之外，恒有21=12=22、對(duì)于多端口網(wǎng)絡(luò),除了一個(gè)輸入和一個(gè)輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負(fù)載，從而等效為一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。輪番選擇各對(duì)端口作為等效雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出端，進(jìn)行一系列測(cè)量并列出相應(yīng)的方程,即可解得端口網(wǎng)絡(luò)的全部2個(gè)散射參數(shù),從而求出n端口網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù)。？圖左為四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量S11時(shí)測(cè)試單元的原理示意，箭頭表示各行波的路徑。信號(hào)源u輸出信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)S1和定向耦合器D2輸入到被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的端口1，這就是入射波a1、端口1的反射波（即1口的出射波b1）經(jīng)定向耦合器D2和開(kāi)關(guān)傳到接收機(jī)的測(cè)量通道。信號(hào)源u的輸出同時(shí)經(jīng)定向耦合器D1傳到接收機(jī)的參考通道，這個(gè)信號(hào)是正比于a1的。于是雙通道幅度—相位接收機(jī)就測(cè)出b1/a1，即測(cè)出S11,包括其幅值和相位（或?qū)嵅亢吞摬浚y(cè)量時(shí),網(wǎng)絡(luò)的端口2接上匹配負(fù)載R1，以充分散射參數(shù)所規(guī)定的條件。系統(tǒng)中的另一個(gè)定向耦合器D3也終接匹配負(fù)載R2,以免產(chǎn)生不良影響。其余三個(gè)S參數(shù)的測(cè)量原理與此類(lèi)同。圖右為測(cè)量不同Smn參數(shù)時(shí)各開(kāi)關(guān)應(yīng)放置的位置。

在實(shí)際測(cè)量之前，先用三個(gè)阻抗已知的標(biāo)準(zhǔn)器（例如一個(gè)短路、一個(gè)開(kāi)路和一個(gè)匹配負(fù)載）供儀器進(jìn)行一系列測(cè)量，稱(chēng)為校準(zhǔn)測(cè)量。由實(shí)測(cè)結(jié)果與理想（無(wú)儀器誤差時(shí)）應(yīng)有的結(jié)果比對(duì)，可通過(guò)計(jì)算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計(jì)算機(jī)中，以便對(duì)被測(cè)件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差修正。在每一頻率點(diǎn)上都按此進(jìn)行校準(zhǔn)和修正。測(cè)量步驟和計(jì)算都特別多而雜，非人工所能勝任。

上述