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1、,矢量网络分析仪介绍,高频信号的特性,传输信号,参考信号,传输,增益/损耗,S-参数,S21,S12,群时延,传输系数,插入相位,反射,SWR,S-参数,S11,S22,反射系数,阻抗,导纳,R+jX,G+jB,回波损耗,G,r,T,t,参考信号,反射信号,传输信号,R,B,A,B,R,=,反射参数,dB,无反射(ZL=Zo),0,1,全反射(ZL=open,short),0 dB,1,电压驻波比,传输参数,V,Incident,传输系数=,T,=,=tf,DUT,增益(dB)=20 Log,=20 log t,插入损耗(dB)=-20 Log,=-20 log t,线形特性/非线形特性的表征
2、,线形特性:输入和输出的频率相同,不会产生其它频率的信号输出信号较输入信号只可能在幅度和相位上改变,Frequency,DUT,输入,输出,非线形特性:输出的信号可能发生频率的改变(如混频器)可能其它频率附加信号(如谐波、互调产物),群时延,Frequency,群时延纹波,平均时延,t,o,Phase,f,Df,Frequency,Dw,w,群时延的纹波能够说明相位的失真通过平均时延能够得到DUT的长度,测量S-Parameters,参考信号,传输信号,S,21,S,11,反射信号,b,1,a,1,b,2,a,2,=,0,DUT,正向,参考信号,传输信号,S,12,b,2,a,2,b,a,1,
3、=,0,DUT,反向,1,对于互易网络,有:S12S21 对于对称网络,有:S11S22 对于无耗网络,有:(S11)2(S12)21,S参数关系,矢量网络分析仪框图,系统误差由于仪器本身以及测试设置的不理想引起不随时间发生变化随机误差随时间随机变化(不可预测的)主要原因有:仪器的噪声,开关和连接器的重复性等漂移误差校准完成之后系统的性能发生的一些变化主要由环境温度等变化引起。,测量误差模型,测量数据,未知元件,系统误差,随机误差,漂移误差,Errors:,系统测量误差,A,B,源匹配,负载匹配,Crosstalk,方向性,DUT,频率响应反射跟踪(A/R)传输跟踪(B/R),R,6个正向误差
4、,6个反向误差,HP公司推出矢量网络分析仪时,该分析仪被称为“世界测量仪器之王”,就是因为他们提供了系统的误差模型,使测量技术大大前进了一步。,为修正误差,我们测量3个标准件,从而得到3个公式来来求出各项误差系数,了解这些,我们很容易就能够得到全双端口的误差模型,反射单端口模型,单端口校准前后的测量曲线,2端口的误差模型,在这里,要求4个S参数同步刷新当然使用仪器的测量人员不需要知道这些误差修正的公式但是,能够了解各项误差的意义,有助于针对测试需求做不同的校准,从而提高效率和测量的准确性,不同校准去除的误差项目,方便、快捷没有误差修正测量结果不准确,较简单对测量精度要求不高时使用去除了频率响应误差,用于反射测量使用标准的去除以下误差项目:方向性 源匹配 反射跟踪,精度最高去除了以下误差:方向性源/负载匹配反射跟踪传输跟踪 泄漏干扰,不作校准 响应校准 单端口校准 全2端口,DUT,DUT,DUT,DUT,ENHANCED-RESPONSE,未校准之前的各测量值为初始值,测试时对仪器的校准和选择,反射参数测量:要考虑反射跟踪、源匹配、负载匹配,更重要的是方向性。(如测耦合器)传输参数测量:重点要考虑仪器的动态范围是否满足 测试要求当然,测试中要避免对仪器的致命损害:如接地、大功率保护等。,