AV3617標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀用戶(hù)講座

1、AV3617微波毫米波 標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 使用講座,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀,本標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種新型的標(biāo)量測(cè)量?jī)x器。作為分體式標(biāo)網(wǎng)，具有良好的性能價(jià)格比，可與各種檔次的信號(hào)源組成全自動(dòng)標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。能夠快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行傳輸測(cè)量、回波損耗和SWR測(cè)量。系列化的檢波器、電橋及定向耦合器等可滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)10MHz 110GHz的測(cè)試要求。,AV3617標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀環(huán)境要求適應(yīng)性 工作溫度： 040； 存儲(chǔ)溫度范圍：-20+60 ； 低氣壓：非工作：47KPa（4570m）; 工作：70KPa（3050m）；,AV3617標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀使用注意事項(xiàng) 1 對(duì)電源的要求： 220V

2、10%；50Hz 5%； 2 對(duì)接地線(xiàn)要求： 三芯電源線(xiàn)，系統(tǒng)可靠接地共地 3 嚴(yán)防靜電要求 4 對(duì)輸入信號(hào)要求： 連續(xù)波輸入信號(hào)的最大功率不能超過(guò)： AV10321/ AV10321A型檢波器： +20dBm； AV12313型檢波器： +16dBm； AV12314型檢波器： +15dBm； 不允許直流輸入 5 組成程控系統(tǒng)時(shí)地址設(shè)置要正確。,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 主要技術(shù)指標(biāo)頻率范圍 檢波器型號(hào) 頻率范圍 AV1032110MHz18GHz AV10321A10MHz26.5GHz AV1231326.5GHz 40GHz AV1231475GHz 110GHz,AV36

3、17微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 主要技術(shù)指標(biāo)動(dòng)態(tài)范圍 檢波器型號(hào) 動(dòng)態(tài)范圍 AV10321+16-55dBm AV10321A+16-55dBm AV12313+10-50dBm AV12314+5-40dBm,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 主要技術(shù)指標(biāo)回波損耗 檢波器型號(hào) 頻率范圍 回波損耗 AV10321 0.01GHz0.04GHz 10dB 0.04GHz18GHz 15dB AV10321A 0.01GHz0.04GHz 10dB 0.04GHz18GHz 15dB 18GHz26.5GHz 10dB AV12313 26.5GHz40GHz 10dB AV12314 75GH

4、z110GHz 10dB,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 主要技術(shù)指標(biāo)平坦度 檢波器型號(hào) 頻率范圍 平坦度 AV10321 0.01GHz18GHz 0.6dB AV10321A 0.01GHz18GHz 0.6dB 18GHz26.5GHz 1.5dB AV12313 26.5GHz40GHz 1.5dB AV12314 75GHz110GHz 2.0dB,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 主要技術(shù)指標(biāo)通道準(zhǔn)確度 A)厘米波檢波器（AV10321/AV10321A)和8毫米檢波器（ AV12313）通道準(zhǔn)確度 以0 dBm功率點(diǎn)為參考功率變化值（dB) B)3毫米檢波器(AV123

5、14)動(dòng)態(tài)精度 （0.3+0.03dB/dB) 注：厘米波檢波器在50MHz頻率點(diǎn)，環(huán)境溫度235下測(cè)試。 8毫米檢波器在33.25GHz頻率點(diǎn)，環(huán)境溫度235下測(cè)試。虛線(xiàn)為8mm檢波器。 AV12314檢波器在92.5GHz頻率點(diǎn)，環(huán)境溫度235下測(cè)試。,1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0,誤差（dB）,+20 +10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀 原理框圖和簡(jiǎn)介,AV3617微波毫米波標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀簡(jiǎn) 介,由控制完成整機(jī)工作的協(xié)調(diào)及各種數(shù)據(jù)處理。待測(cè)微波信 號(hào)首先由檢波器或電橋接收并放大處理，輸出低

6、頻調(diào)制信號(hào)，檢波器分 為交流檢波和直流檢波兩種，不管是哪種方式的檢波，送入標(biāo)網(wǎng)主機(jī)時(shí)， 都是27.778kHz的方波調(diào)制信號(hào)，然后通過(guò)選頻濾波、對(duì)數(shù)放大器進(jìn)行 放大整形，再經(jīng)過(guò)解調(diào)成為直流信號(hào)，通過(guò)采樣保持送入變換單 元，由一片位的變換器轉(zhuǎn)換成15位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)由 讀取，將所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，加入相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償校準(zhǔn)，變換 成顯示數(shù)據(jù)，送（圖形系統(tǒng)）進(jìn)行圖形顯示。在整機(jī)原理中，軟 件系統(tǒng)也是其很重要的一部分。為了確保標(biāo)網(wǎng)測(cè)量的高精度、大動(dòng)態(tài)范 圍，軟件采用了很多補(bǔ)償和校準(zhǔn)技術(shù)，如通道精度補(bǔ)償、檢波器精度補(bǔ) 償、頻率響應(yīng)補(bǔ)償、平方律檢波補(bǔ)償、各通道及檢波器溫度補(bǔ)償及自動(dòng) 零和手動(dòng)零技術(shù)，所有這些

7、都需要大量的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。另外， 整機(jī)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)接口將給測(cè)量系統(tǒng)使用操作帶來(lái)很大的方便，標(biāo)網(wǎng)可 以通過(guò)該接口和相應(yīng)的掃頻信號(hào)源相連，構(gòu)成標(biāo)網(wǎng)測(cè)量系統(tǒng)，操作上如 同一臺(tái)儀器。,工作原理 對(duì)數(shù)放大電原理框圖,工作原理 對(duì)數(shù)放大電原理框圖,整機(jī)采用三個(gè)或四個(gè)完全相同的獨(dú)立通道，我們以一個(gè)通道為例 加以說(shuō)明。首先，檢波器檢波出來(lái)的27.778kHz的調(diào)制信號(hào)送入由兩個(gè) 三極管構(gòu)成的交流耦合、低噪聲、雙端輸入的緩沖放大器，隨后采用 一級(jí)耦合變壓器構(gòu)成的帶通濾波器（中心頻率27.778kHz，帶寬1.9kHz ） 來(lái)完成信號(hào)的選頻濾波，并將雙端信號(hào)變?yōu)閱味诵盘?hào)。在輸入端還加入 了過(guò)壓保護(hù)及防靜電電

8、路。經(jīng)過(guò)濾波變換后的交流信號(hào)分為兩路，一路 送入13dB衰減電路，該部分主要是由精密電阻構(gòu)成的衰減網(wǎng)絡(luò)針對(duì)大信 號(hào)衰減，以適應(yīng)以后的對(duì)數(shù)變換。另一路送13dB級(jí)放大單元，其中共有 級(jí)13dB放大，每級(jí)放大均設(shè)有幅度限制，來(lái)適應(yīng)不同幅值的信號(hào)。 經(jīng)過(guò)衰減或放大后的信號(hào)進(jìn)入對(duì)數(shù)變換單元，該單元將前面送來(lái)的不 同大小的線(xiàn)性信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)信號(hào)，并進(jìn)行選頻，進(jìn)一步消除 信號(hào)變換中帶入的噪聲，在接下來(lái)的整流電路中，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流， 從而獲得信號(hào)的幅值，經(jīng)5kHz的低通濾波器濾除交流成分，得到適合的 直流信號(hào)。由此可以看出該部分的主要功能即將檢波獲得信號(hào)經(jīng)過(guò)不同 增益放大，轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)形式，而得到易

9、于處理的直流信號(hào)。,工作原理模/數(shù)轉(zhuǎn)換控制原理框圖,工作原理模/數(shù)轉(zhuǎn)換控制原理簡(jiǎn)介,標(biāo)網(wǎng)在作掃頻測(cè)量時(shí)，首先要接收微波信號(hào)源的同步輸出掃描斜坡電壓（0-10V），使數(shù)據(jù)采集與微波信號(hào)源掃頻同步，該功能實(shí)現(xiàn)主要是以一個(gè)12位的D/A片為核心，構(gòu)成一個(gè)掃描電壓比較器，由CPU送給D/A相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使D/A輸出電壓以一定步進(jìn)遞增，通過(guò)比較與掃描斜坡電壓同步。根據(jù)掃描點(diǎn)數(shù)的不同而確定每次步進(jìn)電壓，掃描點(diǎn)有101、201、401、801、1601幾種選擇，由用戶(hù)確定。通過(guò)同步電壓比較可以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)，由幾個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成的電路可以獲得數(shù)據(jù)采集時(shí)所需的各種同步信號(hào)，如采樣保持觸發(fā)，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)信號(hào)等。從對(duì)

10、數(shù)放大電路送來(lái)的三或四路模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路送至多路選擇器，由CPU根據(jù)用戶(hù)選擇確定輸入哪個(gè)通道，然后至A/D變換器輸入端，A/D變換器為一個(gè)16位連續(xù)逼近的快速A/D集成電路，它包含了內(nèi)部變換時(shí)鐘和模擬參考。A/D變換后的數(shù)據(jù)可由CPU直接讀取，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)處理變?yōu)轱@示數(shù)據(jù)送圖形處理器顯示。,工作原理檢波器原理框圖,工作原理檢波器原理簡(jiǎn)介,為了能夠采用兩種檢波方式的檢波器：交 直流兩用檢波器，提出了此種設(shè)計(jì)思想：無(wú)論采用何種檢 波方式，從檢波器輸出的幅值信號(hào)都是經(jīng)過(guò)特定頻率調(diào) 制過(guò)的交流信號(hào)，在這里我們采用27.778kHz的調(diào)制頻率， 這樣我們就可以保證檢波以后采用交流放大處理通道， 從而

11、克服了直流通道所帶來(lái)的漂移誤差?；驹砣鐖D 上圖所示。,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀基本測(cè)量,測(cè)量的主要內(nèi)容,傳輸測(cè)量,反射測(cè)量,反射測(cè)量可以回波損耗形 式或駐波比形式顯示,標(biāo)量傳輸參數(shù)測(cè)量是指 衰減（無(wú)源元件）或增益 （有源器件）的測(cè)量,傳輸測(cè)量,傳輸參數(shù)測(cè)量是指插入增益和損耗（衰減）的測(cè)量，用信號(hào)發(fā)生器和標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以實(shí)現(xiàn)插入增益和損耗的測(cè)量,參考測(cè)量獲得參考功率Pref,插入增益,插入增益（dB）=10log( ) =10log(KDUT),反射測(cè)量,反射測(cè)量就是測(cè)量有多少入射信號(hào)被網(wǎng)絡(luò)反射。即測(cè)量單口網(wǎng)絡(luò)或雙口網(wǎng)絡(luò)某個(gè)端口的反射系數(shù)。利用標(biāo)網(wǎng)系統(tǒng)測(cè)量只能測(cè)出|，且通常以分貝值顯示，從而成為回波

12、損耗。除了用反射系數(shù)、回波損耗來(lái)反映端口阻抗匹配特性外，還有駐波比（SWR）。,反射測(cè)量原理,微波反射參數(shù)的測(cè)量手段常用的有定向耦合器和定向電 橋兩種。定向耦合器和定向電橋是用來(lái)分離沿傳輸線(xiàn)的或 被測(cè)器件端口的入射電壓或反射電壓。二者具有相同的基 本功能，但采用的技術(shù)不同，定向電橋采用的是惠斯登平 衡電橋技術(shù)，定向耦合器多采用波導(dǎo)技術(shù)分離行波。,AV3617型標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀指標(biāo)的對(duì)比,AV3617型標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀指標(biāo)的對(duì)比,AV3617型標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀指標(biāo)的對(duì)比,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀操作指導(dǎo) 首次開(kāi)機(jī),首次開(kāi)機(jī)后，分析儀應(yīng)能通過(guò)自測(cè)試，進(jìn)入圖表狀態(tài)后， 【SYSTEM】，MORE，SWEEP MOD

13、E，CW ON OFF（ON）， 按CURSOR顯示光標(biāo)，屏幕顯示A、B通道的波形，在CHANNEL區(qū) 中按【4】，屏幕顯示R通道的波形，對(duì)A、B、R各通道的噪聲進(jìn)行 平均-【AVG】，AVG ON OFF（ON）和平滑-【SPCL】， SMOOTH ON OFF（ON），光標(biāo)讀數(shù)小于-55dBm，說(shuō)明分析儀主 機(jī)通道功能正常。將分析儀和所需的信號(hào)源、檢波器連接成系統(tǒng)后， 預(yù)熱30分鐘，然后進(jìn)行標(biāo)量測(cè)量。,靜電的泄放,靜電對(duì)電子元器件存在著極大的破壞性，所有從事與電子元器件有關(guān)的工作必須在防靜電工作臺(tái)上完成。通常我們使用兩種防靜電措施。 導(dǎo)電桌墊及手腕組合。 導(dǎo)電地墊及腳腕組合。 以上二者同時(shí)

14、使用可提供良好的防靜電保障。若單獨(dú)使用，只有前者能提供保障。為確保用戶(hù)安全，防靜電附件必須提供至少1M的與地隔離電阻。,注意： 此防靜電措施不可用于超過(guò)500V電壓的場(chǎng)合,靜電的泄放,正確應(yīng)用 防靜電技術(shù), 第一次將檢波器與信號(hào)源、分析儀連接時(shí)，一定要保證信號(hào)源和分析儀的良好共地，否則易將檢波器燒毀。 工作人員在做任何裝配時(shí)，必須佩帶防靜電手腕。 保證所有儀器正確接地，防止靜電積累。,連續(xù)波輸入信號(hào)的最大功率不能超過(guò)： AV10321/ AV10321A型檢波器： +20dBm； AV12313型檢波器： +16dBm； AV12314型檢波器： +15dBm； 不允許直流輸入 在測(cè)試過(guò)程中嚴(yán)

15、禁檢波器輸入功率超過(guò)最大輸 入功率，否則極易損壞檢波器。,測(cè)量,例1：傳輸測(cè)量,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀與合成信號(hào)源可組成傳輸測(cè)量系統(tǒng)，其具體步驟如下： 1） 先給標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀和合成源連好電源線(xiàn)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。 2） 在合成源上選定頻率點(diǎn)，將功率打到-10dBm,等標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀自測(cè)試完畢并正常工作后，如上圖將檢波器的轉(zhuǎn)接頭一端與合成源的RF OUT端通過(guò)轉(zhuǎn)接頭連接起來(lái)，并進(jìn)行歸一化：按【DISPLAY】鍵，再按MEASMEM MEAS-MEM。 3） 取下檢波器，將待測(cè)器件連在檢波器與合成源的RF OUT端口，通過(guò)在信號(hào)源上設(shè)置不同的功率點(diǎn)，就可以在標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀上看到傳輸差損值了。,例2：反射測(cè)量

16、,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀與合成信號(hào)源還可組成測(cè)量反射的系統(tǒng)，其 具體測(cè)量步驟如下： 1） 先給標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀和合成源連好電源線(xiàn)，并將一根GPIB電 纜分別接到信號(hào)源的GPIB接口端和AV3617的AV3617 SYSTEM INTERFACE端，將3根BNC電纜分別接信號(hào)源的STOP SWEEP POS Z BLANK SWEEP OUT,標(biāo)網(wǎng)的STOP SWEEP POS Z BLANKSWEEP IN，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。 2） 將信號(hào)源打到掃頻狀態(tài)，功率值設(shè)為0dBm，等標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析 儀自測(cè)試完畢并正常工作后，如上圖將電橋的RF INPUT端通過(guò) 一個(gè)陰極轉(zhuǎn)接頭連接起來(lái)，SWR OUTPUT端連接在標(biāo)

17、網(wǎng)上。,3） 按【CAL】SHORT/OPEN鍵，標(biāo)網(wǎng)上顯示 CONNECT SHORTSTORE WHEN READY， 在電橋的DEVICE UNDERTEST端連接短路器， 按STORE SHORT ，標(biāo)網(wǎng)上顯示CONNECT OPENSTORE WHEN READY ,取下短路器， 接上開(kāi)路器，按STORE OPEN鍵，取下開(kāi)路器， 將待測(cè)器件連在電橋的DEVICE UNDERTEST 端，就可以在標(biāo)網(wǎng)的顯示器上看到駐波（回波損 耗）值了。,例3：毫米波器件的傳輸,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀和合成源、8mm倍頻源模塊、功率計(jì)、極化衰 減器等可組成測(cè)試8mm標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。其具體步驟如下： 1）

18、先給標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀和合成源連好電源線(xiàn)，并將一根GPIB電纜 分別接到信號(hào)源的GPIB接口端和AV3617的AV3617 SYSTEM INTERFACE端，將3根BNC電纜分別接信號(hào)源的STOP SWEEP POS Z BLANK SWEEP OUT,標(biāo)網(wǎng)的STOP SWEEP POS Z BLANKSWEEP IN，再如圖所示，依次將信號(hào)源、倍頻源模塊計(jì) 劃衰減器和檢波器連接好，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。,2） 將信號(hào)源打到點(diǎn)頻狀態(tài)，設(shè)定功率值，衰 減器打到指定的度數(shù)。 3）將8mm檢波器取下，在極化衰減器與檢波 器之間連上待測(cè)器件，在標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀上就 可以看到器件的傳輸損耗值了。,分析儀和 HP83

19、60系列 合成源連接,標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀與其它信號(hào)源連接示意圖,分析儀和HP8340系列合成源的連接圖,分析儀和HP8350掃源的連接圖,連接要領(lǐng),AV3617系統(tǒng)接口(AV3617 SYSTEM INTERFACE) 這個(gè)接口構(gòu)成獨(dú)立的總線(xiàn)使分析儀做為控者，對(duì)信號(hào)源、繪圖儀和打印機(jī)等輔助儀器進(jìn)行控制。因?yàn)榉治鰞x控制此接口，故其他控者不可以連到此接口上，除非關(guān)閉SYSINT ON OFF功能。 HP8350B掃頻源、HP83401或8360系列合成掃源還在AV3617系統(tǒng)接口控制下為標(biāo)網(wǎng)提供頻率標(biāo)志信息用于標(biāo)網(wǎng)顯示。另外，無(wú)論是分析儀上或是各種源上的【SAVE】【RECALL】和【PRESET】這

20、幾種鍵，對(duì)它們進(jìn)行操作，都將導(dǎo)致兩臺(tái)儀器同時(shí)進(jìn)行響應(yīng)。 2 儀器接口總線(xiàn)(INTERFACE BUS) 使用這個(gè)接口用戶(hù)可以連接其他有GPIB接口的儀器，還可以連接計(jì)算機(jī)作為控者控制AV3617。 3 軸消隱（POS Z BLANK) 這個(gè)輸入接口接收逆程位置、波段消隱和負(fù)亮度標(biāo)記（軸調(diào)制）信號(hào)，信號(hào)電平的含義如下：+5V信號(hào)用于消隱、0V信號(hào)用于顯示、-4V信號(hào)用于標(biāo)記和-8V用于當(dāng)前激活標(biāo)記。,連接要領(lǐng),4 掃描輸入0-10V（SWEEP IN 0-10V) 這個(gè)輸入接口接收源的掃描斜坡電壓。使用非標(biāo)準(zhǔn)掃頻模式，它還可接收0-10V以?xún)?nèi)的各種波形的掃描電壓。另外調(diào)整A4板還可使掃描電壓展寬。 5 停止掃描（STOP SWEEP） 這個(gè)接口為HP8350B