高性能的矢量网络分析仪都具有灵活的扫描方式,包括线性频率扫描、对数频率扫描、功率扫描、CW时间扫描和分段扫描。
①线性频率扫描以线性步进的方式进行频率扫描,将频率轴显示为10个等份的网格。
②对数频率扫描以对数增量步进的方式进行频率扫描,且频率轴显示为对数形式。
③功率扫描在指定的单一频率上进行功率扫描。
④CW时间扫描将网络分析仪设置为连续波扫描方式,测试结果显示为时间的关系。
⑤分段扫描可将网络分析仪设为多个扫描段,每个扫描段都可以独立设置扫描功率、测量IP带宽和扫描时间。
此外网络分析仪还可以设置扫描的点数,这样可以减小测量时间,提高测量精度。
以滤波器的测试为例,前面的章节中已经介绍过,这里利用网络分析仪的分段扫描功能可兼容测试速度和测试精度两方面的要求。分段扫描是将测试扫描的范围分为多段,在每段中可独立地设置频率范围、激励源功率、测试点数、接收机中频带宽等参数,以适应不同的测试要求。在滤波器测试中,不同的频段设置如下:
1)抑制带
被测滤波器在抑制带的通路:衰减为大损耗特性,抑制带的测试需要正确的抑制参数的测试,而不需要细节波动的描述。因此网络分析仪的设置为:激励源功率大(10 dBm),接收机带宽小(30 Hz),测试点数少(25个)。
2)通带
被测滤波器在通带范围内需要全面测试滤波器的幅频和相频参数,测试要求高,通带内损耗较小。因此网络分析仪的设置为:激励源功率小(-10 dBm),接收机带宽大(3 kHz),测试点数多(500个)。
3)过渡带(www.xing528.com)
网络分析仪设置:激励源输出功率/10 dBm,接收机带宽300 Hz,测试点数15个。使用分段扫描的测试结果过渡带更加平滑;由于过渡带的测量采用了小的接收机带宽,因此噪声的影响更小,抑制带通路衰减更接近实际情况,测试时间大大缩短。
本章小结
矢量网络分析仪基本测试系统一般包含4个组成部分:激励信号源、S参数测试装置、多通道高灵敏度幅相接收机和校准件。本章以连续波矢量网络分析仪为例讲述了矢量网络分析仪的工作原理、误差修正的基本原理、校准件与校准方法,之后介绍了矢量网络分析仪的基本原理,基本结构,主要技术性能和指标,矢量网络仪的测量设置操作使用,典型产品介绍,AV3672矢量网络分析仪产品综述,微波矢量网络仪的典型应用,包括滤波器的测试、放大器的测试、微波混频器的测试等。网络分析通过激励-响应测试来建立线性网络的传输与阻抗特性的数据模型的过程。在微波频段,因为采用了波的概念,所以微波网络常用S参数表示。双口网络都可以用4个S参数来表示其端口特性。
习题作业:
1.什么是矢量网络分析仪?矢量网络分析仪主要由哪几部分组成?
2.请写出二端口网络的4个S参数数学表达式,并说明其物理含义。
3.请画出二端口矢量网络分析仪的误差模型,并说明各个误差项的含义。
4.请列出矢量网络分析仪的主要校准方法。
5.请给出理想开路器、短路器和负载的复反射系数。
6.说明下图物理意义。
7.AV3672系列矢量网络分析仪提供哪些显示格式?
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