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对工作在高频的电子电路特性的正确表征提出了某些***的要求。把电子校准件的B端口连接到E5063A的端口1,电子校准件的A端口连接到SMA线缆的一端,注意要使用转矩扳手拧紧并开始校准。在高频上,工作波长变得可与电路元器件的实际尺寸相比拟,这便导致电路性能呈分布属性。与其描述特定电路节点处的电压和电流,不如描述传输媒质中的电波如何对其路径上的元件作出相应更为适当。网络分析仪是为***和率地表征射频(RF)元件随频率变化的特性而发展起来的一类仪器。
网络分析仪是通过在所考察频率范围内的激励---响应测试来建立线性网络的传递和(或)阻抗特性的数据模型的过程。对每一个端口的输入特性以及从一个端口到其它端口的转移特性进行测量的能力,可以为设计人员在对大型系统配置元器件时提供充分的依据。在高于1MHz的频率上,集总元件实际上变成由基本元件加上寄生现象,如杂散电容、引线电感和未知吸收损耗组成的“电路”。由于寄生现象取决于各个别器件及其结构,故它们几乎不可能被预示。高于1GHz时,元件的几何尺寸可以与信号波长相比拟,从而增强了由于器件结构而引起的电路性能变化。网络分析一般局限于确定线性网络。因为线性条件的约束,受正弦波激励的网络产生正弦波输出,故正弦波测试是表征幅度和相位随频率变化的理想方法。
随着通信技术的进一步发展,人们对矢量网络分析仪测量结果准确性的要求越来越高,因此,需要准确描述矢量网络分析仪测试精度。如何计算矢量网络分析仪测量不确定度从而评价矢量网络分析仪的性能和测量结果的质量是值得研究的一个课题。在矢量网络分析仪的实际应用中,测量装置各部件特性的非理想性、校准件特性的非理想性、测试端口连接、电缆弯曲的不一致性等因素都会导致测量结果出现误差。如何计算矢量网络分析仪测量不确定度从而评价矢量网络分析仪的性能和测量结果的质量是值得研究的一个课题。在矢量网络分析仪中,不确定度主要表现为进行校准后测量被测器件时导致的传输测量值与反射测量值的幅度不确定性与相位不确定性。
影响不确定度的因素有很多,通过对矢量网络分析仪的组成与测量原理进行分析,将其测量不确定度主要归纳为以下两大类:
与随机误差相关的不确定度包含:
1)有效系统数据的温度漂移导致的不确定度;
2)随机噪声导致的不确定度;
3)电缆弯曲程度变化导致的不确定度;
4)重复性误差导致的不确定度;
5)网络分析仪的非线性特性导致的不确定度。
与系统误差相关的不确定度包括:
1)校准后剩余方向性导致的不确定度;
2)校准后剩余负载匹配导致的不确定度;
3)校准后源失配配导致的不确定度;
4)整机串扰导致的测量不确定度。
值得指出的是,随机误差是不可预测的,无法通过校准消除,但是可以采用分级衰减器、缩小中频带宽、多次测量取平均值等方法使其减小。
网络分析仪测量方法
反射系数(G)和传输系数(T)分别对应入射信号中反射信号和传输信号所占的比例。图3示意了这两个向量。现代网络分析基于散射参数或S-参数扩充了这种思想。
S-参数是一种复杂的向量,它们代表了两个射频信号的比值。随着通信技术的进一步发展,人们对矢量网络分析仪测量结果准确性的要求越来越高,因此,需要准确描述矢量网络分析仪测试精度。S-参数包含幅值和相位,在笛卡尔形式下表现为实和虚。S-参数用S坐标系表示,X 代表DUT被测量的输出端,Y代表入射RF信号激励的DUT输入端。下图示意了一个简单的双端口器件,它可以表征为射频滤波器,衰减器或放大器。
网络分析仪是功能强大的测量仪器,只要只要了解仪器的原理框图,熟悉仪器的信号流程,掌握仪器测量的误差分析,就能利用矢量网络分析仪品牌产品去测量电子元器件、电子零件、网络接头、电缆线等电气特性和性能参数,能***地可视化展示入射波、反射波、传输波中的幅度和相位信息,但用户也要对网络分析仪在使用中的注意事项有所了解。良好的接地措施可以避免静电的积累,从而避免静电放电损坏仪表,同时也可以很大程度避免对操作人员产生危险。
注意事项一,日常的保养与维护
因为网络分析仪具备着信号与信号接受器一体的特性,所以在使用时候必要安排好***人士对其的定期保养与管理,对于信号源发射通道、被测件接受通道、测量通道和校准通道的四端口网络分析仪各项功能要及时考察维护好。
注意事项二,注意测量时的使用规范
网络分析仪本质上还是个一个高精密的电子仪器,因此在发挥其测试精密性时要注意在测试产品时必须按部就班地参照用户守则,不能简单粗暴地直接加电测试,会对网络分析仪电平产生影响。无论是矢量还是标量网络分析仪,都可以给人们的网络生活带来便利,普通人一般不接触网络分析仪,但在***的领域,这些仪器是使用者不可或缺的工作帮手。并且在每一次对元件测试时,不论以前是否在频谱仪上检测过自激都要重复检测,才能保证网络分析仪测量参数的准准性。
注意事项三,注意使用对信号接收调整
网络分析仪除了不能承受较大的直流电外,还不能承担过量信号的输入。根据用户守则,明确网络分析仪的允许输入信号范围,在实践操作中发现其测量信号大大超出允许输入信号时应及时调整,添加相应的衰减器或结束测量。
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