矢量网络分析仪基础【精选】

矢量网络分析仪学习

矢量网络分析仪学习矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，VNA）是一种用来测量网络参数的仪器，主要用于研究和设计微波和射频电路。

它能够精确测量反射系数、传输系数、相位和群延时等参数，为电路设计和信号分析提供重要的工具。

本文将对矢量网络分析仪的原理、应用和使用方法进行详细介绍。

一、矢量网络分析仪的原理矢量网络分析仪的信号源产生高度稳定的射频信号，并通过测试通道将信号发送给被测设备。

测试通道通常由方向耦合器和同轴、微带线等传输线组成，用于控制和分配信号。

接收器接收来自被测设备的反射和透射信号，并将其转换为电压或功率信号。

计算机对接收到的信号进行处理和分析，通过数学算法计算出被测试设备的网络参数。

二、矢量网络分析仪的应用1.网络分析：矢量网络分析仪可以测量和分析被测试设备的频率响应、增益和相位等参数，帮助工程师设计和优化电路。

2.频率响应测试：矢量网络分析仪可以测量被测设备在特定频率范围内的频率响应，帮助工程师分析和解决信号衰减、失真和干扰等问题。

3.滤波器设计：矢量网络分析仪可以通过测量和分析滤波器的传输系数和反射系数，帮助工程师设计和调整滤波器的性能。

4.天线测试：矢量网络分析仪可以测量天线的增益、驻波比和波束宽度等参数，帮助工程师优化天线设计和性能。

5.信号分析：矢量网络分析仪可以测量和分析信号的相位、群延时和频率特性，帮助工程师了解信号的传播和失真情况。

三、矢量网络分析仪的使用方法1.设备连接：将测试端口与被测试设备连接，并确保连接可靠和稳定。

2.仪器校准：在进行测量之前，需要对矢量网络分析仪进行校准。

常见的校准方法包括开路校准、短路校准和负载校准等。

校准操作将确定参考平面和参考电阻等参数，确保测量的准确性。

3.参数设置：根据具体需求，设置待测设备的频率范围、功率级别和测量模式等参数。

4.数据采集：通过控制软件或前面板操作，启动测量并收集数据。

矢量网络分析仪将发送射频信号，并接收被测设备的反射和透射信号。

矢量网络分析仪

矢量网络分析仪矢量网络分析仪是一种广泛应用于通信、无线电设备和电子电路实验的精密测试仪器。

它可以测量电路中各种参数，如反射系数、传输系数和阻抗等，并为分析电路的性能提供数学模型。

本文将对矢量网络分析仪的原理、结构和应用进行详尽介绍。

一、矢量网络分析仪的原理矢量网络分析仪的原理是基于麦克斯韦方程组和电磁场理论。

在基础电磁理论的基础上，矢量网络分析仪将电信号分为正弦波和相位两部分进行测量，通过计算这些部分的幅度和相位差异，可以确定电路中各种参数的值。

这里简单介绍一下矢量网络分析仪的基本工作原理。

1.1 反射系数的测量反射系数是指信号在电路中反射时与源信号之间的关系。

在矢量网络分析仪的测量中，反射系数的测量可以通过向电路输入一个特定频率的正弦信号，并在电路的接收端检测到其反射信号，然后测量两个信号之间的相位和振幅差异，来计算反射系数的值。

1.2 传输系数的测量传输系数是指信号从电路的输入端到输出端的传输效率。

在矢量网络分析仪的测量中，传输系数可以通过在电路的输入端和输出端分别加入正弦信号，并测量两个信号之间的相位和振幅差异，来计算传输系数的值。

1.3 阻抗的测量阻抗是指电路对电流和电势差的响应，其强度和方向受到电路的各种参数的影响。

在矢量网络分析仪的测量中，阻抗可以通过向电路输入一个特定频率的正弦信号，并通过测量电路中的电流和电势差，来计算阻抗的值。

二、矢量网络分析仪的结构矢量网络分析仪的结构主要分为三部分：源信号、接收器和计算机控制系统。

源信号负责向电路中输入正弦信号，接收器负责检测电路中的反射和传输信号，计算机控制系统则负责数据处理和分析。

下面将对这些部分的结构和功能进行详细介绍。

2.1 源信号源信号是矢量网络分析仪的核心部分之一。

它主要通过向电路中输入不同频率和振幅的信号来测量电路的性能。

源信号通常由射频信号发生器（RF signal generator）或特定的示波器（oscilloscope）提供，其输出功率和波形必须具有高度稳定性和可控制性。

s参数定义、矢量网络分析仪基础知识和s参数测量义讲全套

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、S 11）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。

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S 11、S 21、S 12、S 22。

V2S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。

矢量网络分析仪简单操作手册

矢量网络分析仪简单操作手册矢量网络分析仪是现代测试仪器的重要组成部分，它能够对电路、天线系统、微波元器件等进行频率域分析，并且能够有效地对电路进行仿真与优化。

但是对于初学者来说，操作起来可能会有些困难。

本文将为大家介绍矢量网络分析仪的简单操作手册，方便大家更好地掌握这一设备的使用方法。

一、矢量网络分析仪基本原理矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，VNA）是用于测量高频电磁信号传输、反射、损耗等特性的测试仪器。

矢量网络分析仪将测试信号分为两路，一路称为正向信号，一路称为反向信号，通过正反两路信号的相位差和幅度差，可以准确地测量出样品在频率范围内的反射系数、传输系数、阻抗等参数。

矢量网络分析仪的工作频率通常在几千兆赫至数十吉赫之间，是一种高频仪器。

二、矢量网络分析仪的基本操作方法矢量网络分析仪的基本操作方法分为以下几步：1、打开电源：启动仪器时，需要首先打开电源开关，待仪器自检过程完成后，可以进入相关测试操作。

2、连接测试样品：将测试样品接入机器测试接口，最好选用高质量的测试线缆，并确保线缆的末端没有过长，以保证测试的精度。

3、设置测试参数：在进行测试前，需要设定相应的测试参数，例如频率范围、增益、测量模式、环境温度等，以便仪器能够对测试样品进行正确的测试。

4、执行测试：按下测试按钮开始测试，矢量网络分析仪会通过正反两路信号的相位差和幅度差计算出测试样品的反射系数、传输系数、阻抗等参数。

5、记录测试结果：测试完成后，需要记录测试结果，并根据测试结果进行分析及优化。

三、矢量网络分析仪的应用场景矢量网络分析仪广泛应用于电磁场测量、微波元器件测试、天线系统测试、电子设备测试、通信系统测试等领域。

在电路设计和测试中，矢量网络分析仪可以帮助工程师精确地分析、优化和改进电路性能，提高电路设计的可靠性和稳定性；在通信领域，矢量网络分析仪可以用于测试天线系统的性能，优化信号传输效果，提高通信的可靠性和稳定性。

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，在射频范畴用反射系数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。

(完整版)矢量网络分析仪

矢量网络分析仪知识一、概述（一）用途矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中最为重要、应用最为广泛的一种高精度智能化测试仪器，在业界享有“微波/毫米波测试仪器之王”的美誉，主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量，广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代军用电子装备研制、生产、维修和计量等领域，还可以应用于精确制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域。

（二）分类与特点矢量网络分析仪可以分为分体式矢量网络分析仪、一体化矢量网络分析仪、高性能矢量网络分析仪、脉冲矢量网络分析仪、毫米波矢量网络分析仪、多端口矢量网络分析仪、非线性矢量网络分析仪、便携式矢量网络分析仪、矢量网络分析仪模块（目前只有VXI总线形式)等类型产品。

●分体式矢量网络分析仪特点采用积木式结构，以主机、信号源、S参数测试装置、控制机等独立设备系统集成，配置灵活，技术指标较高，系列化产品工作频段覆盖45MHz～170GHz，但体积庞大、连接复杂、对操作要求高，已逐渐被一体化、高性能矢量网络分析仪替代。

●一体化矢量网络分析仪特点采用集成式结构，将信号源、S参数测试装置、幅相接收机等集成在一个机箱内，体积小、测试方便，代表着矢量网络分析仪体系结构的发展方向。

早期的一体化矢量网络分析仪工作频率主要为20GHz以内，目前正向高性能的新一代产品线全面过渡。

●高性能矢量网络分析仪特点采用基于多处理器的嵌入式计算机平台、基于模块化的多级倍频稳幅和宽带混频接收架构以及基于Windows操作系统的多线程实时测量软件平台，操作方便，扩展灵活，技术指标较之以往产品有质的提升，工作频段覆盖300kHz～67GHz，突破基于平台式体系架构设计的自主产品发展理论，代表着矢量网络分析仪的主要发展方向。

●脉冲矢量网络分析仪特点以微波脉冲调制信号作为激励信号，在继承连续波矢量网络分析仪宽频带、高精度和高速测量特点的基础上，能够在实时测量状态下获得被测电子元器件和电子装备在脉冲调制激励信号状态下的幅频、相频和群时延特性信息，满足新体制军用电子装备的测试需求，目前可实现100ns脉冲窄带信号测量，工作频率上限可达40GHz。

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，在射频范畴用反射系数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。

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，在射频范畴用反射系数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。

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。

矢量网络分析仪简单操作手册（一）

矢量网络分析仪简单操作手册（一）本周我们给大家带来的是网络分析仪的入门操作，图文并茂，拿着说明就能对网分进行简单的操作。

当然每个仪器都有非常多的功能，本次系列主要涉及S11参数查看和常用功能操作。

仪器操作说明----初级版仪器信息如下图：一、面板说明：1、功能面板分区如下2、区域一：测试通道，通过以下4个按钮可以进行测试通道的切换与选择。

按键说明：a) Channel Prev：选择上一个通道b) Channel Next：选择下一个通道c) Trace Prev：选择上一个轨迹d) Trace Next：选择下一个轨迹3、区域二：常用功能操作栏。

按键说明：a) ChannelMax: 通道最大化b) TraceMax: 轨迹最大化c) Meas 测量类型：S11\S21\S12\S22 转换调整d) Format 格式：LOG、PH、DELAY、SMITH 、POLAR 、LINMAG、SWR 、REAL 、IMAGe) Scale 标尺：扫描线、基准、位置、参考线的设定f) Display显示：显示窗口的设定、测试扫描线的模拟参照等g) Avg 平均值、平滑系数的设定h) CAL：校准菜单4、区域三：常用功能操作栏按键说明：a) Start：起始频率设定b) Stop:：终止频率设定c) Center：中心频率的设定d) Span：扫描频宽的设定e) Sweepsetup：扫描设置f) Trigger：触发5、区域四：选择栏，上下左右以及确认操作6、区域五：按键说明：a) Marker： Marker点的设定菜单b) Markersearch： Marker搜查c) Markerfctn： Marker 光标功能d) Analysis：仿真功能7、区域六：数字键操作区域8、区域七：按键说明：a) Save/Recall：贮存、调取键b) System：系统菜单设定键c) Preset：系统复位键。

完整版矢量网络分析仪

达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领
域。
（二）分类与特点矢量网络分析仪可以分为分体式矢量网络分析仪、一体化矢量网络分析仪、
高性能矢量网络分析仪、脉冲矢量网络分析仪、毫米波矢量网络分析仪、多端口矢量网络分析仪、非线性矢量网络分析仪、便携式矢量网络分析仪、矢量网络分析仪模块（目前只有VXI总线形式）等类型产品。
便携式矢量网络分析仪特点
采用便携、手持式小型化设计，融合精密合成源、高灵敏度接收机和电池供电系统，能够快速对室外电子系统进行现场安装和调试测试与故障定位，适合野外现场作业，目前工作频率可达18GHz
矢量网络分析仪模块特点
矢量网络分析仪模块具有体积小重量轻等特点，主要用于组建测试系统，例如，用于武器装备的维护测试，目前工作频率可达20GHz
动态范围
为接收机噪声电平与测试端口最大输出电平和接收机最大安全电平之间较
小者之差，是表征矢量网络分析仪进行传输测量能力的重要指标。
系统幅度迹线噪声
指矢量网络分析仪显示器上迹线的幅度稳定度，主要取决于矢量网络分析仪
的信号源和接收机的稳定度。
系统相位迹线噪声
指矢量网络分析仪显示器上迹线的相位稳定度，主要取决于矢量网络分析仪
分体式矢量网络分析仪特点采用积木式结构，以主机、信号源、S参数测试装置、控制机等独立设备系
统集成，配置灵活，技术指标较高，系列化产品工作频段覆盖45MHz〜170GHz,
但体积庞大、连接复杂、对操作要求高，已逐渐被一体化、高性能矢量网络分析
仪替代。
一体化矢量网络分析仪特点
采用集成式结构，将信号源、S参数测试装置、幅相接收机等集成在一个机
波设计与集成化技术、网络化技术等在矢量网络分析仪中将会不断得到提高、推广与应用。

矢量网络分析仪的基本原理

矢量网络分析仪的基本原理目录一、内容概览 (2)1.1 矢量网络分析仪的重要性 (3)1.2 矢量网络分析仪的应用领域 (4)二、矢量网络分析仪的基本原理概述 (5)2.1 矢量信号与标量信号的差异 (6)2.2 矢量网络分析仪的工作原理 (7)三、矢量网络分析仪的主要组成部分 (8)3.1 射频模块 (10)3.2 混频器模块 (11)3.3 功率计模块 (12)3.4 天线与开关模块 (13)3.5 控制与显示模块 (14)四、矢量网络分析仪的工作流程 (15)4.1 开启仪器 (17)4.2 连接测试夹具 (17)4.3 设置测试参数 (18)4.4 执行测试 (20)4.5 分析测试结果 (21)五、矢量网络分析仪的测量原理 (22)5.1 矢量电压与电流的计算 (23)5.2 矢量信号的幅度与相位测量 (24)5.3 矢量网络的阻抗与导纳计算 (25)六、矢量网络分析仪的性能指标 (27)6.1 测量范围 (28)6.2 分辨率 (29)七、矢量网络分析仪的选择与使用注意事项 (30)7.1 根据需求选择合适的矢量网络分析仪 (32)7.2 使用前的准备工作 (33)7.3 测试过程中的注意事项 (34)7.4 测试后的数据处理与结果分析 (35)八、结论 (37)8.1 矢量网络分析仪在现代无线通信领域的应用价值 (37)8.2 对矢量网络分析仪未来发展的展望 (38)一、内容概览矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，VNA）是一种先进的微波测量设备，用于评估射频（RF）和微波系统的性能。

它通过精确测量和计算传输功率、反射功率以及其它关键参数，帮助工程师设计和优化无线通信系统、雷达系统和卫星通信系统等。

VNA的工作原理基于电磁波的叠加和干涉。

当一束电磁波通过一个同相位、同频率的平面波信号与一个反射波信号叠加时，会产生一个矢量信号。

这个矢量信号包含了关于系统性能的有用信息，如回波损耗、插入损耗、传输系数等。

矢量网络分析仪基础

ADC / DSP
33
内容
S参数网络传输线理论线形和非线性网络分析仪的内部结构校准时域

34
校准：内容

误差分析及其修正校准方法不定量计算
35
校准：随机误差
随时间变化不可预见因此不可校准 • 仪器内的噪声、开关重复性 • 测试电缆和接头的重复性 • 环境温度漂移变化 • 频率和相位的漂移变化
S11A S11M
S11A
S11M = ED + ERT
校准：全双端口12项矢量误差校准
• 有全部12个误差修正项
正向误差模型
Port 1 EX Port 2
S 21
a 1
ED
b1
ES
A
E TT
b2
S 11
A
S 22
A
EL
反向误差模型
Port 1 Port 2 E RT' S
a 1 b
21
E RT
P1 dB 实际放大器饱和噪声底输入功率
24
DR
Class AB Class A
线性和非线性： 1dB 压缩点测试方法
• • • 频率扫描增益压缩测量功率扫描增益压缩测量
– 单频率点 – 多频率点
增益压缩测量精度讨论：
– 功率测量是绝对测量，不是相对测量 – 没有进行矢量校准 – 源和负载匹配误差没有校准
增益 (dB 或 V) 插入损耗 (dB 或 V) 插入相位 (度) 实部和虚部(R+jI) 电长度 (m) 电延迟 (s) 线性相位的偏移 (度) 群延迟 (s)
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S 参数网络：二端口网络S参数– 反射
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(完整版)矢量网络分析仪

矢量网络分析仪知识一、概述（一）用途矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中最为重要、应用最为广泛的一种高精度智能化测试仪器，在业界享有“微波/毫米波测试仪器之王”的美誉，主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量，广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代军用电子装备研制、生产、维修和计量等领域，还可以应用于精确制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域。

（二）分类与特点矢量网络分析仪可以分为分体式矢量网络分析仪、一体化矢量网络分析仪、高性能矢量网络分析仪、脉冲矢量网络分析仪、毫米波矢量网络分析仪、多端口矢量网络分析仪、非线性矢量网络分析仪、便携式矢量网络分析仪、矢量网络分析仪模块（目前只有VXI总线形式)等类型产品。

●分体式矢量网络分析仪特点采用积木式结构，以主机、信号源、S参数测试装置、控制机等独立设备系统集成，配置灵活，技术指标较高，系列化产品工作频段覆盖45MHz～170GHz，但体积庞大、连接复杂、对操作要求高，已逐渐被一体化、高性能矢量网络分析仪替代。

●一体化矢量网络分析仪特点采用集成式结构，将信号源、S参数测试装置、幅相接收机等集成在一个机箱内，体积小、测试方便，代表着矢量网络分析仪体系结构的发展方向。

早期的一体化矢量网络分析仪工作频率主要为20GHz以内，目前正向高性能的新一代产品线全面过渡。

●高性能矢量网络分析仪特点采用基于多处理器的嵌入式计算机平台、基于模块化的多级倍频稳幅和宽带混频接收架构以及基于Windows操作系统的多线程实时测量软件平台，操作方便，扩展灵活，技术指标较之以往产品有质的提升，工作频段覆盖300kHz～67GHz，突破基于平台式体系架构设计的自主产品发展理论，代表着矢量网络分析仪的主要发展方向。

●脉冲矢量网络分析仪特点以微波脉冲调制信号作为激励信号，在继承连续波矢量网络分析仪宽频带、高精度和高速测量特点的基础上，能够在实时测量状态下获得被测电子元器件和电子装备在脉冲调制激励信号状态下的幅频、相频和群时延特性信息，满足新体制军用电子装备的测试需求，目前可实现100ns脉冲窄带信号测量，工作频率上限可达40GHz。

矢量网络分析仪基本原理

矢量网络分析仪基本原理
矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，VNA）是一种用
来测量电路参数的仪器。

它基于矢量信号的特性，可以测量和分析电路的传输、反射和衰减等参数。

矢量网络分析仪的基本原理是通过将被测电路与信号源和接收器相连，发送一系列频率和幅度可调的信号，并通过接收器测量被测电路的响应。

通过在发送和接收信号之间引入相位测量，可以得到复数形式的传输函数，进而得到电路的各种参数。

具体来说，在测量过程中，矢量网络分析仪会通过输入端口向待测电路发送信号，并通过输出端口接收到反射信号和传输信号。

反射信号是由待测电路中的反射和反射损耗引起的，而传输信号是通过电路中传输的信号。

测量过程中，矢量网络分析仪会比较输入信号和输出信号之间的相位和振幅差异。

从而，可以得到待测电路的反射系数和传输系数。

反射系数用于描述信号从待测电路反射回来的程度，传输系数用于描述信号从待测电路传输的程度。

通过测量反射系数和传输系数，矢量网络分析仪可以得到待测电路的S参数（Scattering Parameters），即反射系数和传输系
数与输入和输出端口之间的关系。

S参数可以用于描述电路的
功率传输、阻抗匹配和波导特性等。

总之，矢量网络分析仪通过测量反射和传输信号的相位和振幅差异来分析待测电路的特性。

它可以实时测量电路的S参数，
并提供精确的电路分析结果。

在电子设计、射频工程和通信系统等领域中，矢量网络分析仪被广泛应用于电路设计和性能分析。

S全参数定义、矢量网络分析报告仪基础知识和S全参数测量

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、S 11）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。

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S 11、S 21、S 12、S 22。

V2S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。