矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀在實(shí)際測試工作中的應用

1. 前言

2. Anritsu 矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀的測量功能介紹

矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀可通過(guò)采用適當的轉換器來(lái)測量所有參數。通常，采用S參數測試裝置作為轉換裝置。

傳輸和阻抗特性

傳輸和阻抗特性是信號系統傳輸的基本特性，對傳輸系統的認知就是從這幾個(gè)特性開(kāi)始的。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀S21 和S12方向可以測試傳輸特性，傳輸特性包括幅度、相位、幅頻特性等；S11 和S22方向可以測試阻抗特性，阻抗特性包括駐波、反射功率等。

時(shí)延值測量

在用到波形傳輸的場(chǎng)合，如數字通訊及視頻設備（多種頻率成分同時(shí)傳輸）等，時(shí)延時(shí)間的估量是非常重要的。在那些以精確時(shí)延值為基準的系統中，準確的時(shí)延值測量是很重要的。Anritsu網(wǎng)絡(luò )分析儀S21 和S12方向可以精確測試系統正向和反向的傳輸時(shí)延值。

時(shí)域分析

Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀可進(jìn)行時(shí)域網(wǎng)絡(luò )分析，它使用FFT/IFT算法將基于頻域測量的數據變換到時(shí)域。

3. Anritsu 矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀的測量應用

在任何測量系統中潛在誤差和不精確的一個(gè)來(lái)源就是其本身的校準。儀器本身校準的精度高低，決定了測量結果的誤差程度。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀利用自校準器，保證每次測量前儀器都可校準的精度很高，從而保證了測量精度。下面我們就Anritsu網(wǎng)絡(luò )分析儀在工程測試中的幾個(gè)應用來(lái)說(shuō)明他的應用。

* 傳輸衰減與時(shí)延值的測量

傳輸衰減與時(shí)延是系統鏈路評估中較重要的數據，精確測量很重要。對信號傳輸時(shí)間要求精度很高的系統，時(shí)延值測量的精確程度將決定系統的精度。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀可方便的測量出系統傳輸的衰減和時(shí)延值。

矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀測量傳輸衰減與時(shí)延值只能在同頻率下測量，利用S21 正向方向測量，測試方法見(jiàn)圖2。

測試前利用自動(dòng)校準器對網(wǎng)絡(luò )分析儀進(jìn)行通路校準，將S21通路校準為零。測試系統此時(shí)測試的幅度與時(shí)延即為所需測試的系統傳輸衰減與時(shí)延值。利用此方法，測試精度高，測試方便簡(jiǎn)單，而且利用矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀測量頻帶寬的特點(diǎn)，可以很容易得到系統全頻帶特性。

* 幅頻特性的測量

幅頻特性是反映系統在一定帶寬內傳輸信號能力的指標，信號強度將隨著(zhù)傳輸頻率的不同而變化。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀可以較方便的測量出系統的幅頻特性。設備連接同圖2。

測試前利用自動(dòng)校準器對網(wǎng)絡(luò )分析儀進(jìn)行通路校準，將S21通路校準為零。設置頻率與測試帶寬，PORT1連接被測試系統輸入端，并利用內部信號源發(fā)送功率，PORT2連接被測試系統輸出端，此時(shí)幅度測量所畫(huà)出的曲線(xiàn)即為幅頻特性曲線(xiàn)。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀含有的12個(gè)marker點(diǎn)可標注所關(guān)心的頻率點(diǎn)。

* 幅相轉換的測量

在信號的傳輸中，幅度的變化會(huì )引起信號相位的變化，幅相變化特性是系統傳輸能力的重要指標。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀的掃功率的功能可以輕易測出幅相轉換特性，并可畫(huà)出幅相轉換曲線(xiàn)圖。設備連接如圖2。

測試前利用自動(dòng)校準器對網(wǎng)絡(luò )分析儀進(jìn)行通路校準，將S21通路校準為零。設置測試頻率，PORT1連接被測系統輸入端，利用內部信號源發(fā)射功率，將功率設為掃功率（如 -30dBm ~ -5dBm）。PORT2接被測系統輸出端，利用網(wǎng)絡(luò )分析儀測試相位，畫(huà)出幅相轉換曲線(xiàn)，利用兩個(gè)marker點(diǎn)容易得到信號通過(guò)系統時(shí)每相差dB時(shí)相位變化度。

* 系統傳輸

駐波是系統功率傳輸時(shí)反射功率的大小的指標，當駐波較大時(shí)，發(fā)射功率很大一部分就變成反射功率傳回來(lái)，如果反射功率較大，會(huì )發(fā)生一定的危險。駐波越小，則反射功率也越小，說(shuō)明系統的傳輸性能好。

測量系統發(fā)射功率與反射功率的值，利用公式可計算出系統的駐波，但此種方法測試較復雜，還需通過(guò)計算，很不方便。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀可用PORT1端口S11前向測試直接得出系統駐波值。設備連接如圖3。

測試前利用校準件對網(wǎng)絡(luò )分析儀PORT1進(jìn)行校準，先利用短路校準件進(jìn)行PORT1短路校準，再利用斷路校準件進(jìn)行PORT1斷路校準，最后利用負載校準件進(jìn)行PORT1負載校準。校準完畢后從PORT1端口發(fā)送功率并接入被測系統輸入端，利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀測試駐波功能測試。用這種方法測試駐波準確、快速、簡(jiǎn)單，并且測試精度高。

Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀具有強大的測試功能，我所介紹的幾個(gè)測試項目只是我們在工作中經(jīng)常需要用到的測試內容。有很多測試項目利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀同樣會(huì )使測試變得簡(jiǎn)便，而且測試準確、可信。