网络分析仪的校准和S参数测量
矢量网络分析仪使用教程
矢量网络分析仪使用教程矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,简称VNA)是一种用于测量和分析电磁网络参数的高精度仪器。
它主要用于测试和优化射频和微波器件的性能,如天线、滤波器、放大器、集成电路等。
本文将为您提供一份针对矢量网络分析仪的使用教程,帮助您快速上手使用该仪器。
一、仪器介绍矢量网络分析仪是一种精密仪器,主要由信号源、接收器和调制器等组成。
它能够通过在被测设备上施加相应的输入信号,并测量输出信号的幅度和相位,从而计算出设备的散射参数(S-parameters)。
矢量网络分析仪通常具有高精度、宽频率范围和高灵敏度等特点,能够提供准确的测量结果。
二、基本操作1. 连接被测设备:首先,将矢量网络分析仪的输出端口与被测设备的输入端口连接,确保连接牢固。
如果被测设备具有多个端口,需要逐个连接。
2. 仪器校准:在测量之前,需要对矢量网络分析仪进行校准,以确保测量结果的准确性。
通常有三种常见的校准方法:全开路校准、全短路校准和全负载校准。
具体的校准方法可以根据被测设备的性质和实际需求进行选择。
3. 设置测量参数:在测量之前,需要设置一些测量参数,如频率范围、功率级别、测量类型等。
这些参数可以根据被测设备的特性和实际需求进行调整。
4. 启动测量:配置好测量参数后,可以开始进行测量。
在测量过程中,矢量网络分析仪会自动控制信号源和接收器,并采集输入和输出信号的数据。
5. 数据分析:测量完成后,可以通过矢量网络分析仪的软件对测量数据进行分析和处理。
常见的数据处理操作包括绘制频率响应图、计算散射参数、优化器件设计等。
三、注意事项1. 确保连接正确:在使用矢量网络分析仪进行测量前,需要确保所有连接正确无误,以避免测量误差的发生。
同时,还需要确保连接的电缆和连接器的质量良好,以减小测量误差。
2. 避免干扰源:在进行测量时,需要避免与其他无关信号源相互干扰,如电源噪音、射频噪声等。
可以通过在实验室中采取屏蔽措施来减小干扰。
PNA微波网络分析仪
PNA微波网络分析仪PNA (Network Analyzer) 是一种用于微波信号分析的仪器。
它主要用于测量微波电路的传输性能、振荡特性、散射参数等,并用于设计和测试微波和射频电路。
测试表面是一个微波测试系统,由一根或多根微波导线组成。
这些微波导线被称为测试端口,用于与待测设备连接。
测试端口上的信号会进入待测设备,并测量其传输性能。
控制单元是一个计算机或内置处理器,用于控制测试表面和处理测量数据。
它可以通过用户界面(如键盘、显示器和鼠标)或远程控制(如网络)与用户进行交互。
控制单元还包括信号源和接收器,用于生成和接收微波信号。
1.散射参数测量:PNA可以测量微波电路的散射参数,如S参数和Y参数。
这些参数描述了微波信号在电路中的传输情况,包括反射损耗、传输损耗和幅度/相位响应等。
2.频率扫描:PNA可以对待测设备进行频率扫描,以确定其频率响应。
通过这种方式,可以获得待测设备在频率范围内的传输情况。
3.时间域分析:PNA可以通过时域分析功能,测量微波信号的脉冲响应和时延。
这对于测量微波设备的瞬态响应非常有用。
4.射频功率测量:PNA可以对微波信号的功率进行测量,以确定它们的输入功率和输出功率。
5.效果分析:PNA可以对待测设备的效果进行分析,以确定其工作情况和性能特点。
6.校准和校正:PNA支持多种校准和校正方法,以提高测量的准确性。
通过校准和校正,可以消除传输线和接头等器件对测量的影响。
总之,PNA微波网络分析仪是一种非常重要的工具,用于测量和分析微波和射频电路的性能。
它可以帮助工程师设计和优化微波电路,并确保其性能符合要求。
网络分析仪基本操作介绍
仪测试误差,得到被测件修正值
校准对测试结果的影响
CH1 S 21 &M log MAG CH2 MEM log MAG Cor
1 dB/ 1 dB/
Cor
REF 0 dB REF 0 dB
存盘:[save/recall]menu
谢谢!
Port 2
Fwd
DUT
信号单方向传输,单向指标测试 port 2 :传输信号接收端 port 2点误差不能通过校准消除 可完成response, one-port 校准 经济性
Port 1
Port 2
Fwd
DUT
Rev
信号双向传输
正向,反向指标同时测试 S 参数一次测试完成 two-port 校准,消除port2 端口误差 精度高
3. 1-PORT单端校准
SHORT OPEN LOAD
4. FULL 2-PORT双端校准
SHORT
SHORT
OPEN
OPEN
LOAD
LOAD
DUT
反射测试 消除测试端口所有误差 Directivity Source match Reflection tracking 校准件:
open short load
two-port 校准 频响校准
校准前
x2
1 START 2 000.000 MHz
2 STOP 6 000.000 MHz
不同的校准方法总结
1. 不校准
DUT
2. 频响校准
thru
DUT
方便 消除频率相应误差 不要求高精度 传输测试=直通 反射测试=短路
网络分析仪的校准和S参数测量
网络分析仪的校准和S参数测量1.戴上接地手镯(任何人,任何时候!)2.接通电源(把源放到工作台上)。
你需要开启4个“Line/Power”按钮。
3.根据需要把连接器和额外的电缆接到网络分析仪。
用网络分析仪电缆时要非常仔细,不要使它们过份弯曲。
]4校准网络分析仪(仅S11或S22反射测量)。
a.按你使用的连接器类型选择校准套件。
b.设置频率范围。
在STIMULUS控制上按start,键入所要的起始频率。
对停止频率重复同样步骤c.拿走校准装置腾清桌面。
然后在屏幕的软键菜单上按MORE,接着按DELETE CAL SET,最后选择一个数字。
d.选择校准类型。
通常是CAL1-7mm,因为这是连接到网络分析仪的电缆类型。
e.选择S11-1端口或S22-1端口(取决于你要使用的电缆)。
f.提示你把校准标准放到电缆终端。
它们在木盒中。
1.从短路块开始(贴有标志)。
连接短路块,按软键SHORT,在进行测量时(很快)SHORT有下划线。
取下短路块,把塑料盖放到标准上,并找到开路块。
2.开路块。
它的长度与短路块相同,但直径较小并在末端有一个孔。
按OPEN,等到O PEN有下划线,取下开路块,将塑料盖放到原处。
3.找到负载标准。
这是盒中长而光滑的圆柱。
把它接上并按LOAD,按BROADBAN D,再按DONE LOADS。
假设我们的负载在整个校准频率范围都很精确,因此这是“宽带的”标准。
放好塑料盖,将所有标准放回盒中。
(注意!这些标准又小又贵,如果丢失我们就没有其它标准了。
)省略隔离测量。
i.按SAVE 1-port CAL。
按一个数字,这是你要保存校准设置的位置。
它应回答“Correction ON”。
ii.检查校准。
最坏情况通常是开路,因而要再次放上开路标准。
在FORMAT菜单上按SMITH CHART。
应在smith图右边看到一个小点,但也可能看到的是一条短线。
用同样方法检查短路和负载。
对于短路,应在smith图左边看到一个点。
单端口s参数转换电容值
单端口s参数转换电容值
单端口S参数转换电容值是一个复杂的过程,涉及到电气工程中的多个领域,包括电路理论、微波工程和电磁场理论。
S参数,或散射参数,是描述网络或系统性能的重要参数,尤其在微波和射频(RF)领域中。
而电容值,则是描述电路元件储存电荷能力的物理量。
在单端口网络中,S参数可以转换为元件值,包括电阻、电感和电容。
这一过程通常需要使用网络分析仪进行测量,获取S参数后,再通过特定的数学公式进行转换。
以下是一个简单的步骤说明:
1.测量S参数:首先,使用网络分析仪测量单端口的S参数。
这
通常涉及将信号源连接到网络的输入端口,并使用接收机测量
通过网络的传输和反射特性。
2.确定元件值:从测量的S参数中,可以提取出元件值,如电阻、
电感和电容。
这通常涉及求解一系列的数学方程,这些方程描
述了网络元件与S参数之间的关系。
3.计算电容值:一旦获得了元件值,就可以计算出电容值。
在某
些情况下,可能需要使用特定的等效电路模型,这取决于网络
的具体类型和配置。
4.验证和校准:最后,通过比较计算出的电容值与已知的参考值
来验证结果的准确性。
如果差异较大,可能需要重新检查测量
过程或调整等效电路模型。
需要注意的是,具体的转换过程可能因不同的应用和网络类型而有所不同。
此外,实际操作中可能还需要考虑其他因素,如温度、湿度和环境条件等对测量结果的影响。
因此,在进行此类转换时,建议咨询电气工程专家或查阅相关的专业文献以获取更准确和详细的信息。
S参数定义,矢量网络分析仪基本知识和S参数测量
S参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S参数测量§1 基本知识1.1 射频网络这里所指的网络是指一个盒子,不管大小如何,中间装的什么,我们并不一定知道,它只要是对外接有一个同轴连接器,我们就称其为单端口网络,它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。
注意:这儿的网络与计算机网络并不是一回事,计算机网络是比较复杂的多端(口)网络,这儿主要是指各种各样简单的射频器件(射频网络),而不是互连成网的网络。
1.单端口网络习惯上又叫负载Z L。
因为只有一个口,总是接在最后又称终端负载。
最常见的有负载、短路器等,复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。
➢单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示,在射频范畴用反射系数Γ(回损、驻波比、S11)更方便些。
2.两端口网络最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。
➢匹配特性两端口网络一端接精密负载(标阻)后,在另一端测得的反射系数,可用来表征匹配特性。
➢传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性(反射系数)外, 还有一个传输特性,即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。
插损(IL)= 20Log│T│dB ,一般为负值,但有时也不记负号,Φ即相移。
V2➢两端口的四个散射参量测量两端口网络的电参数,一般用上述的插损与回损已足,但对考究的场合会用到散射参量。
两端口网络的散射参量有4个,即S11、S21、S12、S22。
S参数的基本定义:S11:端口2匹配时,端口1的反射系数Г及输入驻波,描述器件输入端的匹配情况,S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)(能量方面的反应)表示。
S22:端口1匹配时,端口2输出驻波,描述器件输出端的匹配情况,S22=b2/b1。
S21:增益或插损,描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。
S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损,对放大器即增益。
S12:反向隔离度,描述器件输出端的信号对输入端的影响,S12=a2/b2。
s参数的测量方法
s参数的测量方法s参数测量方法引言:s参数是指散射参数(scattering parameters),也称为传输参数(transmission parameters),是用于描述电子元件或电子系统中信号传输和散射特性的重要参数。
s参数测量方法广泛应用于射频(RF)和微波领域。
本文将介绍s参数的测量方法,并详细阐述其中的步骤和注意事项。
一、仪器准备s参数的测量需要使用一些特定的仪器设备,包括信号源、功率计、频谱分析仪、网络分析仪等。
在进行测量前,需要确保仪器的状态良好,并校准好相关的参数。
此外,还需要准备适当的连接线缆和适配器,以确保信号的传输和连接的稳定性。
二、建立测量系统在进行s参数测量之前,需要建立一个稳定可靠的测量系统。
首先,将待测元件与其他设备正确连接,确保信号的顺利传输。
连接线缆的选择应根据待测元件的特性阻抗来确定,以确保信号的匹配。
然后,根据实际情况设置信号源的频率范围、功率级别等参数。
最后,进行系统校准,包括响应校准和参考面校准,以消除系统中的误差。
三、测量步骤1. 响应校准:在测量之前,需要进行响应校准,以消除系统中的响应误差。
首先,将测量端口连接到响应校准器,然后通过网络分析仪对系统进行校准。
校准过程中,网络分析仪会发送信号并测量返回的信号,根据测量结果自动调整校准器,直到系统响应达到最佳状态。
2. 参考面校准:参考面校准是为了确定待测元件的参考平面,以准确测量其s参数。
将待测元件连接到系统中,并将参考平面设置为待测元件的端口。
通过网络分析仪进行参考面校准,校准过程中会测量参考面上的反射系数,并根据测量结果进行调整。
3. s参数测量:在完成校准后,即可进行s参数的测量。
通过网络分析仪设置所需的频率范围和步进值,并选择合适的测量模式(如单端口或双端口)。
网络分析仪会发送信号并测量返回的信号,然后计算出s参数的值。
测量结果可以以图表或数据的形式显示出来,以供后续分析和处理。
四、测量注意事项1. 避免干扰:在进行s参数测量时,需要注意避免其他信号的干扰。
S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量
S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量S参数是描述线性电路的重要参数,用于描述电路的传输特性。
S参数测量是设计和分析微波电路的重要手段。
本文将介绍S参数的定义、矢量网络分析仪基础知识和S参数测量的方法。
1.S参数定义S参数,即散射参数(Scattering parameters),是描述电路的传输特性的一组参数。
在一个多端口网络中,每个端口都可以分别看作是一个发射端口和一个接收端口。
S参数描述了从发射端口射入电磁波与接收端口接收的电磁波之间的关系。
一个二端口网络的S参数通常用S11、S12、S21和S22来表示。
其中,S11表示从端口1发射的波经过网络后返回端口1的比例系数,S12表示从端口2发射的波经过网络后到达端口1的比例系数,S21表示从端口1发射的波经过网络后到达端口2的比例系数,S22表示从端口2发射的波经过网络后返回端口2的比例系数。
S参数是复数,可以用幅度和相位表示。
2.矢量网络分析仪基础知识矢量网络分析仪是用于测量和分析S参数的仪器。
它可以测量信号的幅度和相位,并绘制相应的频率响应曲线。
矢量网络分析仪通常由发射器、接收器、参考源、功率传感器和频率合成器等部分组成。
矢量网络分析仪通过提供一定频率范围内的连续信号,对待测电路的输入和输出进行测量,并计算出S参数。
在测量过程中,需要将待测电路与矢量网络分析仪连接,通过校准步骤来消除测试线路的误差,确保测量的准确性。
3.S参数测量方法S参数测量通常分为基于功率反射法和功率传输法两种方法。
基于功率反射法的S参数测量是通过测量待测网络的反射功率和传输功率来计算S参数。
该方法适用于测量反射系数较大的网络,如天线。
基于功率传输法的S参数测量是通过测量待测网络的输入功率和输出功率来计算S参数。
该方法适用于测量传输系数较大的网络,如放大器。
在进行S参数测量时,需要进行一系列的校准步骤来消除测试系统中的误差。
常见的校准方法包括短路校准、开路校准和负载校准等。
S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量
S参数定义矢量网络分析仪基础知识和S参数测量S参数(Scattering parameters)是一种描述线性电路的频率响应的参数,常用于微波电路和高频电路的设计和分析。
S参数以复数形式表示,包括幅度和相位两个部分,可以描述信号在电路中的功率传递和反射情况。
S参数通常用Sij表示,其中i和j分别表示信号源和负载之间的端口编号。
S11表示输入端口处的反射系数,S22表示输出端口处的反射系数,S21表示从输入端口到输出端口的传输系数,S12表示从输出端口到输入端口的传输系数。
参数的值一般是一个复数,包括幅度和相位两个部分。
矢量网络分析仪基础知识:矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,简称VNA)是用于测量和分析电路的频率响应的仪器。
它能够通过发送和接收信号来测量电路的散射参数,并可以对信号进行幅度和相位的测量。
矢量网络分析仪有多个端口,其中一个端口连接信号源,其他端口用来连接待测电路。
通过在不同频率下测量电路的散射参数,可以得到电路的频率响应,从而了解电路的传输和反射情况。
S参数测量:S参数可以通过矢量网络分析仪来测量。
测量时,信号源会向待测电路的一个端口发送信号,而其他端口的信号会被矢量网络分析仪接收并测量。
具体的S参数测量步骤如下:1.连接待测电路和矢量网络分析仪,确保连接正确。
2.设置矢量网络分析仪的频率范围和步进大小。
3.将矢量网络分析仪设置为"测量模式",并选择要测量的S参数。
4.开始测量,矢量网络分析仪会依次在每个频率点上测量S参数的幅度和相位。
5.测量完成后,可以通过矢量网络分析仪显示屏上的图表或数据来查看测量结果。
也可以将测量结果导出进行进一步的分析和处理。
S参数测量可以帮助工程师了解电路在不同频率下的传输和反射情况,并用于电路的设计和优化。
在微波电路和高频电路的设计和分析中,S参数测量是一项重要的技术。
网络分析仪的原理介绍
网络分析仪的原理介绍网络分析仪(Network Analyzer)是一种高性能、高精度的电子测试仪器,用于测量和分析电路的电参数和传输特性。
它可以测量电路的传输损耗、反射系数、输入输出阻抗以及频率响应等,是测试和分析电路特性的重要工具。
基本原理网络分析仪基于S参数测量原理进行工作。
S参数是指散射系数(Scattering Parameters),用于描述线性恒定、无耗电路的传输特性。
S参数有四个参数:S11、S12、S21、S22,它们分别表示反射系数、传输系数和互反射系数。
网络分析仪通过向待测电路输入信号并测量电路的反射和透射信号,计算出电路的S参数。
具体来说,网络分析仪工作时,首先会向被测电路的端口输入信号,然后独立地测量相应端口上的反射信号和透射信号,再根据测量结果计算出被测电路的S参数。
工作原理网络分析仪的工作过程可以分为两部分:向电路输入信号和测量电路响应。
其中,向电路输入信号可以使用多种方式实现,例如向设备输出微波信号或者利用负载电路激励器向管件输入信号。
电路响应的测量则可以通过如反射法、传输法等多种方法实现。
其中,反射法是一种较为常见的测量方法。
在反射法中,指向设备的微波信号被分为两部分,一部分沿着电路传输,一部分被反射回来。
通过测量这两部分信号的幅度和相位,就可以计算出反射系数,进而反向计算出电路的S参数。
传输法则是另一种常用的测量方法。
在传输法中,电路的输入和输出之间的信号被测量。
传输法测量电路的传输系数,它是指从输入到输出的信号传输比例和相位关系。
通过测量输入和输出信号的幅度和相位,就可以计算出电路的传输系数,进而反向计算出电路的S参数。
应用场景网络分析仪在电路分析中的应用非常广泛,常见的应用场景包括:1.传输参数测量:用于测量和确定电路的传输损耗、传输相位等传输参数,进而分析电路性能。
2.反射参数测量:用于测量和分析电路的反射损耗、反射系数等反射参数。
3.阻抗测量:用于测量电路的输入输出阻抗,进而评估电路性能和匹配性。
s参数测试方法
s参数测试方法摘要:1.引言2.S参数测试方法的原理3.S参数测试的步骤与注意事项4.S参数测试的应用领域5.总结正文:【引言】在电子电路设计和通信系统中,S参数是一个重要的性能参数,它反映了电路的输入输出特性。
S参数测试方法是评估电路性能的关键手段,通过对S 参数的测量,可以有效评估电路的频率响应、群延迟、相位差等性能指标。
本文将详细介绍S参数测试方法的原理、步骤、注意事项及应用领域。
【S参数测试方法的原理】S参数,全称为Scattering Parameters,是指在开放电路条件下,电路的输入端和输出端的电压、电流关系。
S参数共有四个,分别为S11、S21、S12和S22。
S参数测试方法的原理是基于网络分析仪进行测量,通过向电路输入端施加信号,检测输出端的信号变化,从而得到S参数。
【S参数测试的步骤与注意事项】1.步骤一:准备工作在进行S参数测试前,首先要确保测试仪器和被测电路的连接正确无误。
这包括连接网络分析仪、信号发生器、功率计等设备,并确保连接线的质量和稳定性。
2.步骤二:设置测试参数根据被测电路的性能要求,设置网络分析仪的测试频率范围、功率范围等参数。
同时,确保信号发生器的输出信号质量和稳定性。
3.步骤三:测量S参数启动网络分析仪,使其向被测电路输入信号,并开始测量。
在测量过程中,应注意实时监测信号强度、频率等方面的变化,以确保测试结果的准确性。
4.步骤四:数据处理与分析测量完成后,通过网络分析仪的数据处理软件,提取S参数数据。
然后对数据进行分析,评估电路的性能指标,如频率响应、群延迟、相位差等。
5.注意事项在进行S参数测试时,应注意以下几点:(1)确保连接线的质量和稳定性,避免测试误差;(2)测试环境应尽量远离电磁干扰源,以减小干扰;(3)被测电路的电源应稳定,避免电压波动影响测试结果;(4)测量过程中,避免触碰电路元件,以免影响性能。
【S参数测试的应用领域】S参数测试方法广泛应用于通信、雷达、电子对抗等领域,对于评估电路性能、故障诊断和系统优化具有重要意义。
E5071C网络分析仪测试方法
E5071C网络分析仪测试方法1.基本设置:首先,将E5071C网络分析仪连接到电源,并确保仪器的正常启动。
然后,确定要测试的电路或网络的连接方式,并确保所有电缆和端口都正确连接。
2.仪器校准:在进行任何测试之前,必须对E5071C进行仪器校准。
校准过程可以通过自动校准程序完成,也可以通过手动校准程序完成。
校准程序将确保仪器能够正确地测量和分析电路或网络的信号。
3.测试准备:在进行具体的测试之前,需要确定测试的频率范围和功率范围,并设置仪器的相关参数。
此外,还需要确定要使用的测试模式和功能,例如S参数测量、功率测量、噪声系数测量等。
4.数据采集:在测试过程中,需要设置所需的测试点,并选择相应的参数进行数据采集。
可以通过手动选择测试点,也可以通过设置自动扫描程序来自动选择测试点。
在采集数据时,可以选择保存数据,以便后续分析和比较。
5.数据分析:在数据采集完成后,可以对采集到的数据进行分析。
可以使用E5071C自带的分析软件进行数据处理和图形显示,也可以将数据导出到其他分析软件进行进一步处理。
利用数据分析,可以得出关于电路或网络性能的定量和定性的结论。
6.结果评估:最后,根据数据分析的结果,可以对电路或网络的性能进行评估。
可以根据所需的指标和规范,对测试结果进行比较和分析,以确定电路或网络是否满足要求。
需要注意的是,E5071C网络分析仪测试方法在不同的应用领域和测试对象上可能会有所差异。
因此,在具体的测试过程中,需要根据实际情况和要求进行相应的调整和定制。
同时,对于不熟悉E5071C网络分析仪的用户来说,还可以参考仪器的使用手册和相关应用指南,以获得更详细和专业的测试方法。
S参数测量
单端口网络S 参数的测量摘 要:一般地,对于一个网络有Y 、Z 和S 参数可用来测量和分析,Y 称为导纳参数,Z 称为阻抗参数,S 称为散射参数;前两个参数主要用于集总电路,Z 和Y 参数对于集总参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但是在微波系统中,由于确定非TEM 波电压、电流非常困难,而且在微波频率测量电压和电流也存在实际困难。
因此S 参数较Z 、Y 参数更加容易测量,具有直观的物理意义,便于测量,误差也能方便的用信流图来表达和求解,故S 参数是微波网络中应用最多的一种主要参量。
首先分析了理想情况下单端口网络S 参数的测量方法,然后在实际器件的网络参数测试中,采用了一定的测试技术进行误差修正,得到了器件性能指标的精确测试结果。
关键词:S 参数;单端口网络;误差修正;定向耦合器;检波器一、S 参数分析微波系统主要研究信号和能量两大问题:信号问题主要是研究幅频和相频特性;能量问题主要是研究能量如何有效地传输。
微波系统是分布参数电路,必须采用场分析法,但场分析法过于复杂,因此需要一种简化的分析方法。
微波网络法被广泛运用于微波系统的分析,是一种等效电路法,在分析场分布的基础上,用路的方法将微波元件等效为电抗或电阻器件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络,把场的问题转化为路的问题来解决。
微波网络理论是在低频网络理论的基础上发展起来的,低频电路分析是微波电路分析的一个特殊情况。
一般地,对于一个网络有Y 、Z 和S 参数可用来测量和分析,Y 称为导纳参数,Z 称为阻抗参数,S 称为散射参数;前两个参数主要用于集总电路,Z 和Y 参数对于集总参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但是在微波系统中,由于确定非TEM 波电压、电流非常困难,而且在微波频率测量电压和电流也存在实际困难。
因此,在处理高频网络时,等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。
与直接测量入射、反射及传输波概念更加一致的表示是散射参数,即S 参数矩阵,它更适合于分布参数电路。
网络分析仪操作基础_R&S
ZL + ZO
当ZL=Z0时, ρ=0; 当ZL≠ Z0时,0<ρ≤1
ZL为负载阻抗,Z0入射信号的dB数,是用对数 表示反射系数的幅度特性的一种方法
Return loss = -20 log(r), r = G
驻波比
反射除了会使系统中各部件之间传输的最佳功
率减少之外,还会在传输线上产生驻波(两个相反方 向的行波叠加形成)。 在传输线上,信号的最大幅度与最小幅度之比,称为 驻波比。描述负载匹配特性
2、测试产品前仪器检查
传输特性检查:
将网络分析仪复位后,用用一根低损耗的电缆 将仪器二端口连接,网络分析仪设置为S21参数 (或S12参数)测量,频率为全频段,源电平输出 0dBm,测试其在全频段范围内传输损耗值,若其 损耗值≤±1dB,则仪器传输特性正常 (注不可直 通校准,无C或Cor标识)
解释 :传输系数 1,插损 0
标网(Scalar network) :只能测量S参数的幅 度部分,测量结果包括:传输损耗/增益、 回波损耗和驻波比、反向隔离度等
S参数测量
Port 1a 1
Forward
b1
Incident
S 11
Reflected
S 21
Transmitted
b2
Port 2
Z0
DUT
Load
a2 = 0
S 11 = Reflected
当传输线终端为Z0时
Zs = Zo
V 入射波
Zo =传输线特性阻抗
Zo
V反射波= 0(所有输入功率被负载吸 收)
当传输线终端为短路与开路时
天线s参数测量步骤
天线s参数测量步骤天线S参数测量步骤引言:天线是无线通信系统中至关重要的组成部分,它负责将无线信号转换为电磁波以进行无线传输。
为了评估天线的性能并优化通信系统的效果,我们需要进行天线参数的测量。
其中,S参数是天线性能评估中常用的参数之一。
本文将介绍天线S参数测量的步骤。
第一步:配置测量系统我们需要准备好天线测量所需的设备和工具。
这包括信号源、功率计、频谱分析仪、网络分析仪等。
确保这些设备的连接正确,并进行校准以保证测量的准确性。
第二步:选择合适的测试频率范围根据天线的使用频率范围,选择合适的测试频率范围。
确保所选的频率范围能够覆盖天线的工作频率。
第三步:连接测试设备将信号源连接到天线的输入端口,将功率计连接到天线的输出端口。
然后,将频谱分析仪和网络分析仪连接到天线和信号源之间,以便测量和分析信号的各种参数。
第四步:校准测试设备在进行测量之前,需要对测试设备进行校准。
校准的目的是消除设备本身的误差,确保测量结果的准确性。
校准的方法和步骤可以根据具体的设备和厂商要求进行。
第五步:进行S参数测量在测量之前,我们需要确定测量的参数。
S参数是描述输入和输出之间的关系的参数。
它包括S11、S12、S21和S22四个参数。
S11描述的是输入信号的反射系数,S12描述的是输入信号与输出信号之间的传输系数,S21描述的是输出信号与输入信号之间的传输系数,S22描述的是输出信号的反射系数。
根据需要,选择相应的参数进行测量。
第六步:记录和分析测量结果对于每个选择的参数,进行测量并记录结果。
可以使用频谱分析仪和网络分析仪等设备来获取相应的数据。
测量完成后,可以使用数据分析工具对结果进行进一步的分析和处理。
第七步:评估天线性能根据测量结果,评估天线的性能。
通过对S参数的分析,可以了解天线的反射损耗、传输损耗等性能指标。
根据评估结果,可以对天线进行调整和优化,以提高其性能和效果。
结论:天线S参数测量是评估天线性能的重要手段。
用网络分析仪测量天线及馈线
用网络分析仪测量天线及馈线网络分析仪(Network Analyzer)是一种用来测量电子设备中天线和馈线的仪器。
它可以通过测量不同频率下的S参数,来评估相应网络的性能。
在本文中,我们将讨论网络分析仪的工作原理、测量步骤以及其在天线和馈线测量中的应用。
网络分析仪的工作原理是基于反射法和透射法。
在反射法中,网络分析仪通过将待测网络与参考网络进行比较,测量由待测网络引起的反射损耗。
而在透射法中,网络分析仪通过两个端口分别测量进入和离开待测网络的信号之间的差异,从而测量其透射损耗。
使用网络分析仪进行天线和馈线测量的步骤如下:1.连接测量设备:首先,将网络分析仪的测试端口与待测天线或馈线相连。
通常,网络分析仪有两个端口,一个作为发射端口,一个作为接收端口。
2.设置测量参数:在进行测量之前,需要设置网络分析仪的频率范围、测量带宽和功率等参数。
这些参数会直接影响到测量结果的精确度和可靠性。
3.开始测量:启动网络分析仪,并选择相应的测量模式,例如单频点模式或扫频模式。
在单频点模式下,网络分析仪将在指定的频率上进行测量;而在扫频模式下,网络分析仪将在一定的频率范围内进行连续的测量。
4.分析结果:测量完成后,网络分析仪会输出一系列的测量结果,包括S参数(反射系数和传输系数)、增益、带宽等。
通过分析这些结果,可以评估待测天线或馈线的性能,并进行进一步的优化和改进。
网络分析仪在天线和馈线测量中有着广泛的应用。
以下是几个例子:1.天线性能评估:通过测量天线的S参数和增益,可以了解其在不同频率下的工作性能。
这对于天线设计和优化非常重要,可以帮助工程师确定天线的工作频率范围、增益特性、辐射模式等。
2.馈线损耗测量:馈线是连接天线和设备的重要部分,其质量直接影响到信号传输的可靠性和性能。
通过测量馈线的S参数和损耗,可以评估馈线的传输特性,并识别潜在的问题,如损耗过高或反射损耗较大等。
3.天线辐射图测量:通过测量天线的辐射图,可以了解天线在不同方向上的辐射强度分布。
矢量网络分析仪及其校准
矢量网络分析仪原理及其使用本文阐述了矢量网络分析仪的基本原理和结构组成,探讨了矢量网络分析仪误差来源,二端口误差模型和误差修正方法,并简要介绍了典型元器件的测试方法及测试中需要注意的细节。
1引言矢量网络分析仪是功能强大的一种网络分析仪,是微波电路设计和测试工程师必不可少的测量仪器。
在我所科研生产中起着非常重要的作用,我室现有两台矢量网络分析仪,一台是安立37347A、一台是安捷伦E8363C。
主要用于测量放大器、天线、微波元器件(电缆、滤波器、分路器、开关、接插件)参数的测试验证。
进行可靠的网络测量必须深刻理解网络分析仪和被测件的特性,本文将探讨矢量网络分析仪的基本原理、结构组成、误差修正、校准原理和常用元器件特性的测量。
2测量原理及结构组成网络分析仪有标量网络分析仪和矢量网络分析仪之分。
标量网络分析仪只能测量网络的幅频特性,而矢量网络分析仪可同时测量被测网络的幅度信息和相位信息。
通过测量被测网络(被测件)对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度与相位的影响,来表征被测网络的特性。
2.1结构组成矢量网络分析仪一般由激励源、两个测试端口(含信号分离部件)、高接收灵敏度的调谐接收机、用于计算和观察结果的处理器和显示器组成。
矢量网络分析仪是一种高集成度的测量仪器,所需的外部配置较少,主要是各种校准器,包括开路器、短路器、匹配负载、转接电缆以及连接被测件所需的转换装置。
S21 正向传输参数S12 反向传输参数Port 1 Port 2 a1 b2 a2 b1 S11 正向反射参数S22 反向反射参数被测件• S11= b1/a1 • S21= b2/a1 • S22= b2/a2 • S12= b1/a2 • a1,b1,a2,b2分别是入射信号和出射信号,可以看出S参数是两个信号的比值。
• 此项比值包括幅度和相S21 正向传输参数S12 反向传输参数Port 1 Port 2 a1 b2 a2 b1 S11 正向反射参数S22 反向反射参数被测件• S11= b1/a1 • S21= b2/a1 • S22= b2/a2 • S12= b1/a2 • a1,b1,a2,b2分别是入射信号和出射信号,可以看出S参数是两个信号的比值。
矢量网络分析仪基础知识及S参数测量
矢量网络分析仪基础知识及S参数测量§1 基本知识1.1 射频网络这里所指的网络是指一个盒子,不管大小如何,中间装的什么,我们并不一定知道,它只要是对外接有一个同轴连接器,我们就称其为单端口网络,它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。
注意:这儿的网络与计算机网络并不是一回事,计算机网络是比较复杂的多端(口)网络,这儿主要是指各种各样简单的射频器件(射频网络),而不是互连成网的网络。
1.单端口网络习惯上又叫负载ZL。
因为只有一个口,总是接在zui后又称终端负载。
zui常见的有负载、短路器等,复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。
单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示,在射频畴用反射系数Γ(回损、驻波比、S11)更方便些。
2.两端口网络 zui常见、zui简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。
匹配特性两端口网络一端接精密负载(标阻)后,在另一端测得的反射系数,可用来表征匹配特性。
传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性(反射系数)外, 还有一个传输特性,即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。
插损(IL) = 20Log│T│dB ,一般为负值,但有时也不记负号,Φ即相移。
两端口的四个散射参量测量两端口网络的电参数,一般用上述的插损与回损已足,但对考究的场合会用到散射参量。
两端口网络的散射参量有4个,即S11、S21、S12、S22。
这里仅简单的(但不严格)带上一笔。
S11与网络输出端接上匹配负载后的输入反射系数Г相当。
注意:它是网络的失配,不是负载的失配。
负载不好测出的Γ,要经过修正才能得到S11 。
S21与网络输出端匹配时的电压和输入端电压比值相当,对于无源网络即传输系数T或插损,对放大器即增益。
上述两项是zui常用的。
S12即网络输出端对输入端的影响,对不可逆器件常称隔离度。
S22即由输出端向网络看的网络本身引入的反射系数。
中高档矢网可以交替或同时显示经过全端口校正的四个参数,普及型矢网不具备这种能力,只有插头重新连接才能测得4个参数,而且没有作全端口校正。
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网络分析仪的校准和S参数测量
1.戴上接地手镯(任何人,任何时候!)
2.接通电源(把源放到工作台上)。
你需要开启4个“Line/Power”按钮。
3.根据需要把连接器和额外的电缆接到网络分析仪。
用网络分析仪电缆时要非常仔细,不要使它们过份弯曲。
]
4a.校准网络分析仪(仅S11或S22反射测量)。
a.按你使用的连接器类型选择校准套件。
b.设置频率范围。
在STIMULUS控制上按start,键入所要的起始频率。
对停止频率重复同样步骤
c.拿走校准装置腾清桌面。
然后在屏幕的软键菜单上按MORE,接着按DELETE C AL SET,最后选择一个数字。
d.选择校准类型。
通常是CAL1-7mm,因为这是连接到网络分析仪的电缆类型。
e.选择S11-1端口或S22-1端口(取决于你要使用的电缆)。
f.提示你把校准标准放到电缆终端。
它们在木盒中。
1.从短路块开始(贴有标志)。
连接短路块,按软键SHORT,在进行测量时(很快)SHORT有下划线。
取下短路块,把塑料盖放到标准上,并找到开路块。
2.开路块。
它的长度与短路块相同,但直径较小并在末端有一个孔。
按OPEN,等到O PEN有下划线,取下开路块,将塑料盖放到原处。
3.找到负载标准。
这是盒中长而光滑的圆柱。
把它接上并按LOAD,按BROADBAN D,再按DONE LOADS。
假设我们的负载在整个校准频率范围都很精确,因此这是“宽带的”标准。
放好塑料盖,将所有标准放回盒中。
(注意!这些标准又小又贵,如果丢失我们就没有其它标准了。
)
省略隔离测量。
i.按SAVE 1-port CAL。
按一个数字,这是你要保存校准设置的位置。
它应回答“Correction ON”。
ii.检查校准。
最坏情况通常是开路,因而要再次放上开路标准。
在FORMAT菜单上按SMITH CHART。
应在smith图右边看到一个小点,但也可能看到的是一条短线。
用同样方法检查短路和负载。
对于短路,应在smith图左边看到一个点。
对于负载,点应在中间。
如果这些都不“清晰”,重做这些校准。
可能影响校准的因素有:电缆和连接器间,元件间,以及到网络分析仪的连接紧密程度。
iii.如果得到好的校准结果,把标准盒放回柜中4b.校准网络分析仪(对反射和传输测量的全二端口校准)。
{
a.按你使用的连接器类型选择校准套件。
b.设置频率范围。
在STIMULUS控制上按start,键入所要的起始频率。
对停止频率重复同样步骤。
c.在MENUS控制上按CAL。
d.拿走校准装置腾清桌面。
然后在屏幕的软键菜单上按MORE,接着按DELETE CAL SET,最后选择一个数字。
e.选择CAL 1 (7 mm A.1),因为你用带有7mm连接器的电缆接到网络分析仪。
f.选择REFLECT’N软键(在屏幕的边上)。
g.按上面4a部分f所述,依次连接开路、短路和对S11(端口1)和S22(端口2)匹配负载的校准终端。
当把各终端接到电缆上后,按各自的软键、拿掉终端并重复上述步骤,直到完成对两个端口的所有校准。
h.按REFLECT’N DONE。
i.选择TRANSMISSION软键。
用螺纹接头(在两边有1/2″长的螺纹)连接电缆1和电缆2。
按4个软键中的每一个,至键的下面出现下划线。
再按TRANS.DONE。
j.按ISOLATION软键。
选择OMIT ISOLATION软键。
按ISOLATION DONE。
(d`J-a#k Cy
k.这就完成了校准,而且必须保存校准结果。
选择SAVE 2-PORT CAL。
把校准结果保存到前已删除的位置(1-8)(使用哪个没有关系,在不同频率范围进行不同测试时,你可同时使用若干个位置)。
网络分析仪现在应该说“Correction ON”。
l.检查校准。
最坏情况通常是开路,因而要再次放上开路标准。
在FORM AT菜单上按SMITH CHART。
应在smith图右边看到一个小点,但也可能看到的是一条短线。
用同样方法检查短路和负载。
对于短路,应在smith图左边看到一个点。
对于负载,点应在中间。
如果这些都不“清晰”,重做这些校准。
可能影响校准的因素有:电缆和连接器间,元件间,以及到网络分析仪的连接紧密程度。
m.如果得到好的校准结果,把标准盒放回柜中。
4c.校准网络分析仪(对微带线测量的TRL 二端口校准)a.见前面4a(a-e部分)的详细介绍。
设置频率。
b.选择CAL。
{
c.删除cal set。
d.选择CAL 1 (7 mm A.1)。
e.选择TLR 二端口软键。
f.把微带线托架接到与端口1和端口2相连的电缆。
g.本校准应使用微带线校准TRL设置。
-
d
h.将带有THRU标记的微带线段放入测试托架,调节测试支架使它在两端中摆放合适。
你可从支架顶部的孔中观察,确保一切都放置正确。
按THRU软键并等待,直到出现未定义的下划线。
松开测试托架,在测试托架的端口1边放上带有REFLECT标记的更短微带线(该微带线的另一端未连接到测试托架的另一边,因而能进行反射校准)。
按S11 R EFLECT并等待它出现下划线。
将微带线线段放到S22边。
按S22 REFLECT并等待它出现下划线。
按ISOLATION软键。
按OMIT ISOLATION ,再按 ISOLATION DONE。
k.在测试托架中放上带有LINE标记的长微带线,并按LINE/MATCH键。
在出现下划线时按S AVE TRL 二端口键,并将校准系数保存到前已删除的位置。
Vh9im\
l.按要求进入微带线电路测试。
有关TRL校准的重要注意事项:
你将在ADMITTANCE表中,而不是在预期的IMPEDANCE表中看到低频数据。
我们的校准设置的截止频率约为2GHz. R
为测量阻抗在FORMAT菜单上按Smith Chart。
在MENU菜单上按MARKER>,用指按旋钮把标记移动到你所关注的频率(在屏幕左上角指示)。
在W后有两个数字,这是以Ω为单位的阻抗(实部和虚部)。
为使用更多的标记,按marker,并选择另外的数字。
最多可同时有5个标记(在不同频率上)。
为看到反射系数(S11或S22)在FORMAT菜单上按LOG MAG。
按MENU(在FORMAT菜单上),这将为打印提供多种选项。
最初是在屏幕左上角显示LOG MAG及其量值(带有标记的标注频率)。
其它选项有LIN MAG、 SWR、 REAL、 IMAG、 POLAR等。
为改变图像标度,在RESPONSE菜单上按SCALE,转动指压旋钮直到图像达到你所要的形状。
或在数值键区上选择标度(然后在数值键区上按x1)。
为在绘图仪上得到硬拷贝:
{
1. 将纸放入绘图仪(一张纸,绘图仪的设置停止于2/3浅灰色处)。
按住右边的开关。
接通绘图仪电源(左后方)。
2. 在AUXILLARY菜单(网络分析仪面板下部)上按COPY,将绘制命令送到绘图仪,规定要绘制的内容(全部)
为保存到磁盘:1.用一张DOS格式化软盘。
1.在AUXILLARY菜单上按DISC。
2.STORE. More. Data - DATA。
3.这将带出ABCDEF……行,作为文件名的提示。
用指按旋钮转到字母,按SELE CT LETTER,再按 Store。
这将保存为制表格式。
你可用简单的文本编辑器打开该文件,加载到matlab中,以及做其它工作。