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标题: Anritsu 矢量网络分析仪在实际测试工作中的应用 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-12 13:30
标题: Anritsu 矢量网络分析仪在实际测试工作中的应用
1. 前言
矢量网络分析仪是主要用于两信号之间的振幅，相位等关系的测量设备。通过测量模拟电路线性区域的传输和反射系数，矢量网络分析仪能揭示该模拟电路的所有特性，因此网络分析仪被广泛地应用于分析各种不同部件，材料，电路，设备和系统。无论是在研发阶段为了优化模拟电路的设计，还是为了调试检测电子元器件，矢量网络分析仪都成为一种不可缺少的测量仪器。
2. Anritsu 矢量网络分析仪的测量功能介绍
矢量网络分析仪可通过采用适当的转换器来测量所有参数。通常，采用S参数测试装置作为转换装置。S参数被用来分析高频电路。S21 和S12 分别代表正向和反向传输因子，从而能得到传输特性。S11 和S22分别代表正向和反向反射因子，便能得到阻抗特性。如图：

传输和阻抗特性
传输和阻抗特性是信号系统传输的基本特性，对传输系统的认知就是从这几个特性开始的。Anritsu矢量网络分析仪S21 和S12方向可以测试传输特性，传输特性包括幅度、相位、幅频特性等；S11 和S22方向可以测试阻抗特性，阻抗特性包括驻波、反射功率等。
时延值测量
在用到波形传输的场合，如数字通讯及视频设备（多种频率成分同时传输）等，时延时间的估量是非常重要的。在那些以精确时延值为基准的系统中，准确的时延值测量是很重要的。Anritsu网络分析仪S21 和S12方向可以精确测试系统正向和反向的传输时延值。
时域分析
Anritsu矢量网络分析仪可进行时域网络分析，它使用FFT/IFT算法将基于频域测量的数据变换到时域。
3. Anritsu 矢量网络分析仪的测量应用
在任何测量系统中潜在误差和不精确的一个来源就是其本身的校准。仪器本身校准的精度高低，决定了测量结果的误差程度。Anritsu矢量网络分析仪利用自校准器，保证每次测量前仪器都可校准的精度很高，从而保证了测量精度。下面我们就Anritsu网络分析仪在工程测试中的几个应用来说明他的应用。
* 传输衰减与时延值的测量
传输衰减与时延是系统链路评估中较重要的数据，精确测量很重要。对信号传输时间要求精度很高的系统，时延值测量的精确程度将决定系统的精度。利用Anritsu矢量网络分析仪可方便的测量出系统传输的衰减和时延值。
矢量网络分析仪测量传输衰减与时延值只能在同频率下测量，利用S21 正向方向测量，测试方法见图2。

测试前利用自动校准器对网络分析仪进行通路校准，将S21通路校准为零。测试系统此时测试的幅度与时延即为所需测试的系统传输衰减与时延值。利用此方法，测试精度高，测试方便简单，而且利用矢量网络分析仪测量频带宽的特点，可以很容易得到系统全频带特性。
* 幅频特性的测量
幅频特性是反映系统在一定带宽内传输信号能力的指标，信号强度将随着传输频率的不同而变化。利用Anritsu矢量网络分析仪可以较方便的测量出系统的幅频特性。设备连接同图2。
测试前利用自动校准器对网络分析仪进行通路校准，将S21通路校准为零。设置频率与测试带宽，PORT1连接被测试系统输入端，并利用内部信号源发送功率，PORT2连接被测试系统输出端，此时幅度测量所画出的曲线即为幅频特性曲线。利用Anritsu矢量网络分析仪含有的12个marker点可标注所关心的频率点。
* 幅相转换的测量
在信号的传输中，幅度的变化会引起信号相位的变化，幅相变化特性是系统传输能力的重要指标。利用Anritsu矢量网络分析仪的扫功率的功能可以轻易测出幅相转换特性，并可画出幅相转换曲线图。设备连接如图2。
测试前利用自动校准器对网络分析仪进行通路校准，将S21通路校准为零。设置测试频率，PORT1连接被测系统输入端，利用内部信号源发射功率，将功率设为扫功率（如 -30dBm ~ -5dBm）。PORT2接被测系统输出端，利用网络分析仪测试相位，画出幅相转换曲线，利用两个marker点容易得到信号通过系统时每相差dB时相位变化度。
* 系统传输驻波的测量
驻波是系统功率传输时反射功率的大小的指标，当驻波较大时，发射功率很大一部分就变成反射功率传回来，如果反射功率较大，会发生一定的危险。驻波越小，则反射功率也越小，说明系统的传输性能好。

测量系统发射功率与反射功率的值，利用公式可计算出系统的驻波，但此种方法测试较复杂，还需通过计算，很不方便。Anritsu矢量网络分析仪可用PORT1端口S11前向测试直接得出系统驻波值。设备连接如图3。
测试前利用校准件对网络分析仪PORT1进行校准，先利用短路校准件进行PORT1短路校准，再利用断路校准件进行PORT1断路校准，最后利用负载校准件进行PORT1负载校准。校准完毕后从PORT1端口发送功率并接入被测系统输入端，利用Anritsu矢量网络分析仪测试驻波功能测试。用这种方法测试驻波准确、快速、简单，并且测试精度高。
Anritsu矢量网络分析仪具有强大的测试功能，我所介绍的几个测试项目只是我们在工作中经常需要用到的测试内容。有很多测试项目利用Anritsu矢量网络分析仪同样会使测试变得简便，而且测试准确、可信。

(王宏兵)

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