网络分析仪原理及测量阻抗
网络分析仪原理及测量阻抗
网络分析仪组成框图图1所示为网络分析仪内部组成框图。
为完成被测件传输/反射特性测试，网络分析仪包含；1．激励信号源；提供被测件激励输入信号2．信号分离装置，含功分器和定向耦合器件，分别提取被测试件输入和反射信号。
3．接收机；对被测件的反射，传输，输入信号进行测试。
4．处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。
图1 网络分析仪组成框图传输特性是被测件输出与输入激励的相对比值，网络分析仪要完成该项测试，需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号，信号源输出通过功分器均分为两路信号，一路直接进入R接收机，另一路通过开关输入到被测件相应测试口，所以，R 接收机测试得到被测输入信号信息。
被测件输出信号进入网络分析仪B接收机，所以，B接收机测试得到被测件输出信号信息。
B/R为被测试件正向传输特性。
当完成反向测试测试时，需要网络分析仪内部开关控制信号流程。
图2 网络分析仪传输测试信号流程反射特性是被测件反射与输入激励的相对比值，网络分析仪要完成该项测试，需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号，信号源输出通过功分器均分为两路信号，一路直接进入R接收机，另一路通过开关输入到被测件相应测试口，所以，R 接收机测试得到被测输入信号信息。
激励信号输入到被测件后会发射反射，被测件端口反射信号与输入激励信号在相同物理路径上传播，定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离，提取反射信号信息，进入A接收机。
A/R 为被测试件端口反射特性。
当需要测试另外端口反射特性时，需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。
图3 网络分析仪反射测试信号流程信号源信号源提供被测件激励信号，由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系。
所以，网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。
利用双端口网络分析仪测量差分阻抗
利用双端口网络分析仪测量差分阻抗
为了抑制噪声，如今射频和微波电路的输入和输出端口普遍采用了差分电路。
不幸的是，差分电路的阻抗测量不能直接利用普通的射频测试设备进行测量。
如下介绍的测试方法提供了一种比较精确测量差分阻抗的途径，该方法避免了利用巴伦和变换器及由它们带来的测量误差。
以一个单端输入、差分（或平衡）输出的混频器为例，如图1所示。
图 1
测试过程如下所示：
1）完成网络分析仪双端口校准。
2）将混频器设置在正常工作条件下。
3）测量S参数 S11，S12， S21以及S22。
4）最后，利用下列等式将差分测量结果转化为单端口
（1）通过下式，计算出阻抗的实部、虚部分量，进而得到并联等效电路。
（2）
图2 串-并电路转换
X S = X S / R S用于电容或电感
X S =1 / ( ω·C S )用于电容
X S=ω·Ls用于电感
Rpe=R S(1+Q S2) 用于电容或电感
Xpe=X S[(Qs2+1)/Qs2] 用于电容或电感
Cpe=C S[Qs2/(Qs2+1)] 用于电容
Lpe=Ls[(Qs2+1)/Qs2] 用于电感
等式（1）中Гd的具体推导过程见RF Design Journal，Jan., 1999.。
阻抗分析仪和网络分析仪的区别
阻抗分析仪和网络分析仪的区别背景介绍在电子工程领域中，阻抗和网络分析是两个非常重要的概念。
阻抗是指电路中电流与电压之比的绝对值，它的单位为欧姆，是衡量电路的电阻程度的指标。
网络分析则是指对电路中各个元件进行分析，掌握各个元件之间的相互关系和特性，以便优化电路性能的过程。
阻抗分析仪和网络分析仪是电子工程领域中经常使用的两种测试仪器，它们在强调不同方面的测试能力的同时，也存在一些不同之处。
本文将从测试分析的对象、测试方法、测试范围和测试精度四个方面来探讨阻抗分析仪和网络分析仪的区别。
测试分析的对象阻抗分析仪主要用于测试电路中的阻抗，包括电感、电容和电阻等等。
它的主要作用是确认电路各元件的参数，以便更深入更详细地了解整个电路的特性。
阻抗分析仪一般可以根据测试对象的不同，选择不同的测试方式和测试参数，以便更准确地测试。
网络分析仪则更偏重于测试整个电路的性能，包括电路中各种元件之间的相互关系、反应和耦合等。
网络分析仪可以测试电路的高频特性，如S参数、功率、噪声系数等等。
它的主要作用是通过测试电路的性能，找到其优化方案，以提高其性能和效率。
测试方法阻抗分析仪主要依靠恒流源和交流电路源进行测试。
在测试电路中的阻抗时，阻抗分析仪将恒定电流通入电路中，然后测量产生的电压大小和相位，最后根据交流电路源的频率在所选的频率范围内进行测试。
阻抗分析仪的测试方法简单直接，但要求测试电路中无电源。
网络分析仪则主要依靠扫频信号源和测试端口进行测试。
网络分析仪通过扫描频率，将输出信号注入到待测试的电路中，然后通过测试端口将测试结果反馈给网络分析仪。
网络分析仪的测试方法复杂，但可以测试各种电路，包括有电源和电源噪声的电路。
测试范围阻抗分析仪一般只适用于测试单个电路中的元件，例如测试一个电容或者电感的参数，测试特定电阻的阻值，等等。
阻抗分析仪的测试范围相对较小，只能测试某些特定电路中的阻抗。
而网络分析仪则可以测试电路的整体性能，包括测试整个电路的反应和耦合。
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。
网络分析仪基本原理
一般而言，网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上，是最基本、应用层次也最广的仪器，它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数，因此，举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上，几乎都会使用到。
在量测参数上，它不但可以提供反射系数，并从反射系数换算出阻抗的大小，且可以量测穿透系数，以及推演出重要的S参数及其它重要的参数，如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB 压缩点(Compression point)等。
基本原理电子电路组件在高频下工作时，许多特性与低频的行为有所不同，在高频时，其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小，举例来说，在真空下的电磁波其速度即为光速，则 c=XXf，其中c为光速3X108m/sec，若操作在2.4GHz的频率下，若不考虑空气的介电系数，则波长入=12.5cm，亦即在短短的数公分内，电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。
因此在高频下，我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法，此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。
光波属于电磁波的一种，当我们用光分析一个组件时，会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物，如图1所示，当光波由空气到达另一个介质时，会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性，例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。
对于同样是属电磁波的射频来说，道理是相通的，光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念，当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时，同样也会有穿透及反射的行为，从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中，就可以分析出该组件的特性。
用来描述组件的参数有许多种，其中某些只包含振幅的讯息，如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等，我们称为纯量，而能得到如反射系数(r Reflection coefficient)及穿透系数(T Transmission coefficient)等，我们称之为向量，其中向量可以推导出纯量行为，但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。
阻抗分析仪的工作原理与测试方法
阻抗分析仪的工作原理与测试方法
阻抗分析仪和LCR表是非常通用的测量器件的电子仪器。
根据阻抗范围和频率范围的不同，有一系列不同原理的仪器来满足测试要求，图1是不同阻抗范围和不同频率范围的阻抗测量方法。
图1 阻抗测量方法
图2是自动平衡电桥法的原理框图。
通过精确测量加载到被测件DUT的电压和电流，从而精确测量出DUT阻抗值。
从图2中可以看出，通过DUT的电流等于通过电阻Rr的电流，而通过Rr的电流可以通过测量V2计算出来。
通常，在低频（《100KHz）的LCR表里，使用一个简单的运算放大器作为I-V转换器，缺点是运算放大器的频响在高频段较差。
对于频率高于1MHz的LCR表或阻抗分析仪，I-V 转换器由精密的零位检测器，相位检测器和积分器（环路滤波）组成。
这种仪器可以测量高达110MHz的频率范围。
图2 自动平衡电桥法原理框图
图3是RF I-V法原理框图。
RF I-V法是I-V技术在高频范围的扩展，可以紧密测量高达3GHz频率范围的阻抗值。
RF I-V电路和路径必须仔细设计，以确保能够以50ohm阻抗与被测件DUT相连。
如果连接路径的阻抗不是50ohm，不想要的反射将发生，将导致电流和电压的测量误差增大。
RF I-V法细分为高阻和低阻两种测量模式。
实际上，测量仪器保持不变，只是改变测试头，达到两种测量模式的要求。
高阻测量模式，测试电流很小，为了正确的探测电流，电流探头要尽量靠近DUT；低阻测量模式，为了灵敏的得到电压值，电压探头要尽量靠近DUT。
图3 RF I-V法原理框图
网络反射法即是网络分析仪方法，在此不着介绍。
网络分析仪培训资料
网络分析仪培训资料在当今的电子通信领域，网络分析仪作为一种重要的测试测量仪器，发挥着不可或缺的作用。
无论是研发新型电子设备，还是对现有网络进行维护和优化，都离不开网络分析仪的精准测量和分析。
为了帮助大家更好地掌握网络分析仪的使用方法和技术，本文将对其进行详细的介绍和培训。
一、网络分析仪的基本原理网络分析仪是一种用于测量网络参数的仪器，它可以测量诸如反射系数、传输系数、阻抗、增益、相位等参数。
其基本原理是通过向被测网络施加激励信号，并测量响应信号，然后通过计算和分析得到网络的各种参数。
网络分析仪通常由信号源、接收机、测试装置和数据分析处理单元组成。
信号源产生特定频率和功率的测试信号，接收机用于测量被测网络的响应信号。
测试装置则将测试信号和响应信号进行适当的处理和转换，以便于数据分析处理单元进行计算和分析。
二、网络分析仪的类型根据不同的应用需求和测量精度，网络分析仪可以分为多种类型。
常见的有标量网络分析仪和矢量网络分析仪。
标量网络分析仪主要测量信号的幅度特性，如衰减和增益等。
它相对简单，价格较低，但无法提供相位信息。
矢量网络分析仪则不仅可以测量信号的幅度，还可以测量相位信息，能够更全面地描述被测网络的特性。
但矢量网络分析仪通常价格较高，操作也相对复杂。
此外，还有手持式网络分析仪和台式网络分析仪之分。
手持式网络分析仪便于携带，适用于现场测试；台式网络分析仪则精度更高，功能更强大，适用于实验室和研发环境。
三、网络分析仪的主要技术指标在选择和使用网络分析仪时，需要了解一些重要的技术指标，以确保其能够满足测量需求。
1、频率范围：网络分析仪能够测量的频率范围，这是根据具体的应用需求来选择的。
2、测量精度：包括幅度精度和相位精度，精度越高，测量结果越准确。
3、动态范围：表示网络分析仪能够测量的最大信号和最小信号之间的比值。
4、分辨率：指能够分辨的最小频率间隔和幅度变化。
四、网络分析仪的操作步骤1、连接设备首先，将网络分析仪与被测网络正确连接。
矢量网络分析仪的原理及测试方法
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Advantest 网络分析仪的应用范围
应用 元器件
通信 车用电子 IT 设备
VHA N/A RF NA
游戏机
TV/DVD
晶体谐振器
晶体滤波器 陶瓷振荡器 陶瓷滤波器
SAW 滤波器 介貭滤波器
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蜂巢式手机的电路框图与使用的主要元器件
高频器件
VHF NA RF NA (R3765/R3767CG) RF Filter ANT
VCO
MOD CODE Microphone
Power Amp RF Filter
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网络分析仪做元器件测试的系统配置
测试方案
网络分析仪 做生产线测试
VHF band
Semi-microwave Microwave
band
band
Mili-wave band
频率带宽
高产量
工位测试
低成本
貭检测试
高可靠性
RF IN
1 ED Es ER S11A
S11M
S11AER S11M = ED + 1 – ES S11A
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2 端口全校正
* 定向性 * 信号源匹配 * 负载匹配 * 传输跟踪 * 补偿反射跟踪 * 高精度校正2端口器件的所有 S 参数 - 需用 开路/短路/负载/直通 4种标准校正器具
反射特性: 在每个端口得到开路/短路/负载的较正数据.每个标准 器具应有与直通器相同的电子长度去消除电长误差. 传输特性: 用直通标准器连接并做直通短路校正.
O O O O O
驻波比
6
网络分析仪原理 矢量网络分析参数
传输 * 幅度响应 * 衰减/增益 * 相位响应 * 群延时 * 前向/反向传输 反射 * 反射系数 * 阻抗 * 导纳 * 电压驻波比 * 输入/输出反射
网络分析仪实习报告
一、实习背景随着通信技术的飞速发展，网络分析仪作为通信领域的重要测试工具，在通信设备的研发、生产、维护等领域发挥着至关重要的作用。
为了更好地了解网络分析仪的工作原理和应用，提高自己的专业技能，我于近期参加了网络分析仪的实习培训。
二、实习目的1. 掌握网络分析仪的基本原理和操作方法；2. 熟悉网络分析仪在通信领域的应用；3. 提高自己的实践能力和团队合作精神。
三、实习内容1. 网络分析仪基本原理（1）网络分析仪是一种用于测量电路网络特性的电子测试仪器，主要测量网络的S参数、阻抗、传输速率等参数。
（2）网络分析仪的工作原理：利用矢量网络分析仪中的信号源产生已知频率的信号，通过待测网络后，再由矢量网络分析仪接收信号，计算出网络的S参数。
2. 网络分析仪操作方法（1）连接网络分析仪：将网络分析仪的信号源端口与待测网络连接，将网络分析仪的接收端口与待测网络连接。
（2）设置测量参数：根据实际需求，设置测量频率、测试端口、测试类型等参数。
（3）进行测量：启动测量程序，网络分析仪自动进行信号传输、接收和计算，得到测量结果。
3. 网络分析仪在通信领域的应用（1）通信设备研发：网络分析仪可对通信设备进行性能测试，确保设备在设计和生产过程中的质量。
（2）通信设备维护：网络分析仪可用于检测通信设备的故障，快速定位问题所在。
（3）通信网络优化：网络分析仪可对通信网络进行性能评估，为网络优化提供数据支持。
四、实习心得体会1. 网络分析仪是一种功能强大的测试工具，具有很高的实用价值。
2. 在实习过程中，我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
只有掌握了理论知识，才能在实际操作中游刃有余。
3. 网络分析仪的操作较为复杂，需要耐心和细心。
在实习过程中，我学会了如何正确连接设备、设置参数、分析数据，提高了自己的动手能力。
4. 团队合作精神在实习过程中也得到了锻炼。
在遇到问题时，与团队成员共同探讨，共同解决问题，提高了团队凝聚力。
五、总结通过本次网络分析仪实习，我对网络分析仪的基本原理、操作方法和应用有了深入的了解。
网络分析仪的原理详解
网络分析仪的原理详解网络分析仪基本原理无线射频一种独特的仪器网络分析仪是一种功能强大的仪器，正确使用时，可以达到极高的精度。
它的应用也十分广泛，在很多行业都不可或缺，尤其在测量无线射频（RF）元件和设备的线性特性方面非常有用。
现代网络分析仪还可以应用于更具体的场合，例如，信号完整性和材料的测量。
随着业界第一款PXI网络分析仪—NI PXIe - 5630的推出，你完全可以摆脱传统网络分析仪的高成本和大占地面积的束缚，轻松地将网络分析仪应用于设计验证和产线测试。
网络分析的基本原理网络分析仪的发展你可以使用图1所示的NI PXIe-5630矢量网络分析仪测量设备的幅度，相位和阻抗。
由于网络分析仪是一种封闭的激励-响应系统，你可以在测量RF特性时实现绝佳的精度。
当然，充分理解网络分析仪的基本原理，对于你最大限度的受益于网络分析仪非常重要。
网络分析的基本原理图1. NI PXle-5630 矢量网络分析仪在过去的十年中，矢量网络分析仪由于其较低的成本和高效的制造技术，流行度超过了标量网络分析仪。
虽然网络分析理论已经存在了数十年，但是直到20世纪80年代早期第一台现代独立台式分析仪才诞生。
在此之前，网络分析仪身形庞大复杂，由众多仪器和外部器件组合而成，且功能受限。
NI PXIe-5630的推出标志着网络分析仪发展的又一个里程碑，它将矢量网络分析功能成功地赋予了灵活，软件定义的PXI模块化仪器平台。
通常我们需要大量的测量实践，才能实现精确的幅值和相位参数测量，避免重大错误。
由于射频仪器测量的不确定性，小的错误很可能会被忽略不计。
而网络分析仪作为一种精密的仪器能够测量出极小的错误。
网络分析的基本原理网络分析理论网络是一个被高频率使用的术语，有很多种现代的定义。
就网络分析而言，网络指一组内部相互关联的电子元器件。
网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配，最大限度地提高功率效率和信号的完整性。
每当射频信号由一个元件进入另一个时，总会有一部分信号被反射，而另一部分被传输，类似于图2所示。
阻抗分析仪的原理介绍
阻抗分析仪的原理介绍阻抗分析仪（Impedance Analyzer），又称为矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer），是一种常见的测试仪器，用于测量电路或材料对交流电的阻抗响应。
它是大多数电子、电力、测量、无线电和通信专业的必备工具，广泛应用于电子行业的研发、生产和维护中。
阻抗概念在介绍阻抗分析仪的原理之前，我们先来了解一下阻抗的概念。
阻抗是指一个电路或器件对交流电作出的电阻和电抗的综合响应。
在交流电路中，阻抗是由电阻、电感和电容构成的，它的大小和相位角度表示了电路对交流电的响应特征。
阻抗分析仪的作用就是通过测量电路或材料对交流电的阻抗响应，分析其频率特性、相位特性和幅值特性，从而得到该电路或材料的物理特性和电性能。
原理介绍阻抗分析仪实际上是由一台信号发生器和一台频率响应分析仪组成的系统。
信号发生器产生一定频率的交流信号，经过被测试电路或材料阻抗后，由频率响应分析仪检测信号的频率、幅值和相位，根据检测到的数据进行计算和分析，最终得到电路或材料的阻抗特性。
具体的工作原理如下：1.信号源产生一定频率的正弦信号，并将信号输入到测试端口。
2.测试端口将信号输送到被测试电路或材料，电路或材料对交流信号作出阻抗响应。
3.频率响应分析仪将响应信号从电路或材料输出端口检测并分析。
4.频率响应分析仪将检测到的数据传输到控制器，控制器计算电路或材料的阻抗特性，并将结果显示在屏幕上或存储到计算机中。
优势和应用阻抗分析仪作为一种重要的测试仪器，具有以下优势：1.精度高：阻抗分析仪是一种基于数值模拟和计算机辅助设计的仪器，可以对电路或材料的阻抗特性进行高精度的测量和分析。
2.频率范围广：阻抗分析仪可以测量的频率范围非常广，从 kHz 数量级到 GHz 数量级都可以覆盖，能够满足不同应用领域的需求。
3.数据可信度高：阻抗分析仪的数据处理和分析软件成熟，可以通过数据校正、修正和比对来提升测试结果的可信度。
通用测试仪器大全之阻抗分析仪(工作原理,特性,使用方法,与相似仪器区别)
通用测试仪器大全之阻抗分析仪（工作原理，特性，使
用方法，与相似仪器区别）
什么是阻抗分析仪？阻抗分析仪能在阻抗范围和宽频率范围进行精确测量，它利用物体具有不同的导电作用，在物体表面加一固定的低电平电流时，通过阻抗计算出物体的各种器件、设备参数和性能优劣。
阻抗分析仪的原理：抗分析仪可以丈量和评定压电陶瓷片、压电换能器、超声波清洗机、超声波焊接机、超声波粉碎机、超声波加工设备等各种器件、设备的参数和性能优劣。
1. 通过导纳圆1、基本精确度：0.05［%］
2、频率精确度：±0.005［%］
3、量测参数：Z，L，C，R，Q，D，Y，G，B，X
4、输出：10mV to 1V rms，200uA to 20mA rms
5、显示格式：串/并联电路，或两极式
6、7、电表模式：可当标准LCR 电表使用
8、待测：组件连接
9、备有许多的可选附件以供不同的测试需要。
10、消耗因素：±0.0005（1+D*D2）
11、质量因素：±0.05［%］（Q + 1/Q）
阻抗分析仪如何使用？阻抗分析仪阻抗测试仪用于所有容量的发电机组，测量各种同步发电机在动、静态下的转子交流阻抗及其特性曲线。
1、测量各种同步发电机在动、静态下的转子交流阻抗及其特性曲线；
2、一键飞梭（旋转鼠标）无需按键，操作更方便；。
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。
怎样使用网络分析仪测试电缆阻抗
怎样使用网络分析仪测试电缆阻抗?用TDR法测阻抗：早在60年代就产生了时域反射计（TDR）技术。
该技术包括产生沿传输线传播的时间阶跃电压。
用示波器检测来自阻抗的反射，测量输入电压与反射电压比，从而计算不连续的阻抗。
传统TDR可作为定性工具使用，下面列出影响其精度和实用性的限制：1. 有限的上升时间2. 采样示波器的同步抖动3. 差的信噪比4. 大的阶跃电压会损坏有源器件5. 需要直流通路70年代了解到作为频率函数的网络反射系数的傅里叶变换就是作为时间函数的反射系数。
可用网络分析仪在频域测量的数据计算和显示网络作为时间函数的网络阶跃和激冲响应。
使在反射和传输中传统TDR能力增加了在频带有限网络进行测量的潜力。
在反射模式中网络分析仪测量作为频率函数的反射系数。
可把该反射系数看成是入射电压和反射电压的传递函数。
反变换将反射系数转换为时间函数（激冲响应）。
可用该反射系数与输入阶跃或脉冲的卷积计算阶跃和激冲响应。
在传输模式中。
网络分析仪测量作为频率函数的二端口器件的传递函数。
反变换将该传递函数转换为二端口器件的激冲响应。
用该激冲响应与输入阶跃或脉冲的卷积计算阶跃和激冲响应。
用网络分析仪测输入阻抗：网络分析仪测量测试端口上的输入阻抗。
通常这并非电缆的特性阻抗。
如果电缆的电气长度很长，输入阻抗就是电缆的特性阻抗。
电气上长的电缆定义为由于衰减，从远端看到的是非常小反射的电缆。
用LCR表测阻抗：可用所谓“开路短路”法测量低频特性阻抗。
在仍可看成是集总元件的最长电缆，通常为1/10波长的电缆上测量开路和短路阻抗。
两次测量结果之积的平方根即给出特性阻抗。
这项技术的缺点是精度低。
开路和短路测量可能超出网络分析仪的合理精度。
更好的方法是用网络分析仪测量开路和短路阻抗，由于使用电流电压技术而能测量很宽的阻抗范围。
如何利用矢量网络分析仪测量电缆阻抗和损耗
如何利用矢量网络分析仪测量电缆阻抗和损耗第一步：校准。
除了待测电缆外，还需要另外一条辅助电缆。
我们使用的ZVB8矢量网络分析仪（下文中称矢网）有两个端口：Port1和Port2，测试前需先对这两个端口和辅助电缆进行校准，让矢网自动计算补偿值和进行错误校正。
步骤：1.矢网上电，将辅助电缆一端连接到一个端口，假设连到Port1。
2.取出calibration kit。
calibration kit有三个校准件：匹配器，短路器和开路器。
3.按矢网面板上CHANNEL组内的按钮（如图所示），打开校准菜单：4.在矢网屏幕右侧显示的菜单中依次点选菜单Start Cal->Two-Port P1P2->TOSM打开校准对话框（如图所示）：5.用NA VIGA TION组的和按钮移动焦点，用此组的和移动光标。
配合进行确定操作。
6.选择所用的Calibration Kit（我们使用的是“ZV-Z32 typical”）和Connector类型（我们使用“(f)”），然后按。
7.在接下来出现的对话框中（如图所示），将光标移动到某一行上，在辅助电缆的另一端接上相应的校准件，按测量，屏幕右侧会显示扫描出的绿色曲线。
（“Port1”表示在Port1上，即辅助电缆另一端上连接校准件；“Port2”表示在Port2上连接；“Through”表示将辅助电缆的另一端连到Port2上）扫描完成后，矢网会发“吡”的一声提示。
同时选定行左边会被打勾。
8.选定另一行，按同样的方法重复操作，直至所有行都被打上勾。
按。
校准完成。
第二步，测量电缆损耗。
1.将待测电缆连接于辅助电缆与Port2之间，然后按下矢网面板TRACE组内（如图所示）的按钮。
2.从矢网屏幕内右侧的菜单选择“S21”或“S12”，然后按下按钮右边的按钮（如上图图所示），从矢网屏幕内右侧的菜单选择“dB Mag”。
3.此时屏幕内出现曲线即为待测电缆在不同频率下得的衰减曲线。
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明一、TDR测试（时域反射测试）TDR是一种用于检测导线、线路或器件上的反射信号的技术。
借助TDR功能，E5071C网分仪可以测量和分析信号在测试物件或传输线路上的传播和反射特性。
以下是TDR测试的使用步骤：1.确保E5071C网分仪已正确连接到测试物件或传输线路上，并确认线路接口和连接线的质量良好。
2.打开E5071C网分仪，选择正确的测试频率和测试模式。
通常，在TDR测试中，选择时域扫描模式。
3.设置测试参数。
这包括设置测试延迟（测试的起点），测试时间，以及设置滤波器。
根据具体的测试需求，可以根据测试物件的长度和复杂性来调整这些参数。
4.开始测试。
在E5071C网分仪上点击“开始测试”按钮，网分仪将发送电磁波信号到测试物件或传输线路上，并记录反射信号的幅度和时间信息。
5.分析测试结果。
E5071C网分仪将自动生成时域反射图谱，显示反射信号的强度和时间信息。
通过分析反射信号的特性，可以评估测试物件或线路的质量和性能。
6.执行必要的校准和修正。
在TDR测试中，校准非常重要。
通过校准可以消除测试系统和测试线路带来的误差和不确定性。
校准可以采用开路、短路和负载校准等方法。
文件导出等。
根据具体需求，可以将测试结果导出到计算机进行后续分析和处理。
二、阻抗测试阻抗测试是通过测量电路或器件的输入和输出阻抗来评估其性能和匹配性。
E5071C网分仪可以用于高精度的阻抗测试。
以下是阻抗测试的使用步骤：1.确保E5071C网分仪已正确连接到待测电路或器件上，并确认连接线和接口质量良好。
2.打开E5071C网分仪，选择测试频率和测试模式。
通常，在阻抗测试中，选择频域扫描模式。
3.设置测试参数。
包括测试频率范围、扫描步骤和测试功率等。
4.开始测试。
在E5071C网分仪上点击“开始测试”按钮，网分仪将按照设定的测试参数对待测电路或器件进行扫描。
5.分析测试结果。
E5071C网分仪将自动生成阻抗图谱，显示待测电路或器件的输入和输出阻抗。
用网络分析仪分析阻抗匹配网络
阻抗匹配本质，最终掌握匹配网络的设计和调试方法。
过去，由于网络分析仪价格昂贵，匹配网络的设计，通常都是通过数学计算来完成的。在今天由于科技
的进步，电子产品的降价，网络分析仪被直接用来设计匹配网络已相当普遍。本文用上述两种方法，给出匹
配网络的设计过程，供同行在设计匹配网络时相互参考。
在中波波段匹配网络应用最广的就是L型网络。下面就以L型匹配网络，为我台873KHz中波发射系
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络
图3
图4
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ELECTRONICS WORLD・技术交流
解2组表示X1为感抗10.13欧， X2为感抗197.91欧时，可以使负 载和馈线匹配。
当工作频率为873KHz时，根 据公式ZL =ωL，得对应的匹配电 感如图4所示。
图5
图6
图7
图8
2 网络分析仪法
下面用网络分析仪，探究一 下上例中的阻抗匹配过程。
当接入的电感变小到1.85uH时， 匹配点将下移到导纳圆的下半边。这 实际上是另一个匹配点，如图7所示。
当按图8建立起L型匹配电路 后，通过网络分析仪可以看到匹 配点已进入阻抗圆图中心，说明 匹配网络已匹配成功。
通过上面两种方法，最后都 完成了匹配电路设计，一个是利用 阻抗匹配公式，一个是通过阻抗圆 图，各具自己的特点，但每种方法 都是工程技术人员必须掌握的。
用
统设计一个匹配网络。
网
1.数学计算法
络
通过资料查得76米拉线塔在工作频率为873KHz时的天线阻抗为Z=47-j22欧，馈线使用特性阻抗为50 欧的馈线。
分
L型匹配网络有两种电路形式，根据天线实际测量值确定匹配网络形式，形式不同应用范围也不一 样。如图1电路形式和公式，只能在馈线阻抗Ro大于天线实部阻抗Ra情况下使用。
网络分析仪测试介绍
Mag<AMin>
DUT
Time Amplitude
AM <dB >
Q
Mag<AMout>
PM <deg>
Output Response
Mag<PMout>
Time
I AM to PM conversion can cause bit errors
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网络分析仪
网络分析仪测试基本概念 网络分析仪 工作原理 误差和校准 ENA PNA
平衡/非平衡转换
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射频信号在器件中的传播
入射 反射
透射
Lightwave
RF/MW
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网络分析仪测试要讨论的问题
器件性能的描述: 传输特性; 反射特性
器件传输特性/反射特性的指标定义 ?
Gain, Phase, Group delay
VSWR, , , Impedance
反射特性
输入
R
反射
A
反射特性
Reflected
A
=
Incident
R
SWR
S参数 S11,S22
反射系数 ,
反射损耗
阻抗 R+jX, G+jB
输出
B
传输特性
Transmitted
B
Incident = R
增益
S参数 S21,S12
传输系数 T,
群延时 Delay 相位 Phase
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S参数的定义
Range1 Range2 Range3 ….
源功率控制
ALC
源
ALC Driver
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网络分析仪组成框图图1所示为网络分析仪内部组成框图。
为完成被测件传输/反射特性测试，网络分析仪包含；1．激励信号源；提供被测件激励输入信号2．信号分离装置，含功分器和定向耦合器件，分别提取被测试件输入和反射信号。
3．接收机；对被测件的反射，传输，输入信号进行测试。
4．处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。
图1 网络分析仪组成框图传输特性是被测件输出和输入激励的相对比值，网络分析仪要完成该项测试，需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号，信号源输出通过功分器均分为两路信号，一路直接进入R接收机，另一路通过开关输入到被测件相应测试口，所以，R 接收机测试得到被测输入信号信息。
被测件输出信号进入网络分析仪B接收机，所以，B接收机测试得到被测件输出信号信息。
B/R为被测试件正向传输特性。
当完成反向测试测试时，需要网络分析仪内部开关控制信号流程。
图2网络分析仪传输测试信号流程反射特性是被测件反射和输入激励的相对比值，网络分析仪要完成该项测试，需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。
网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号，信号源输出通过功分器均分为两路信号，一路直接进入R接收机，另一路通过开关输入到被测件相应测试口，所以，R 接收机测试得到被测输入信号信息。
激励信号输入到被测件后会发射反射，被测件端口反射信号和输入激励信号在相同物理路径上传播，定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离，提取反射信号信息，进入A接收机。
A/R 为被测试件端口反射特性。
当需要测试另外端口反射特性时，需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。
图3网络分析仪反射测试信号流程信号源信号源提供被测件激励信号，由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性和工作频率和功率的关系。
所以，网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。
为保证测试的频率精度，现在网络分析仪内信号源采用频率合成方法实现。
当扫宽设置为零时，输出信号为点频CW信号。
网络分析控制其输出功率依靠ALC和衰减器两个部分完成。
ALC保证输入信号功率的稳定和功率扫描控制，由于ALC控制范围有限，需衰减器完成大范围功率调.图4网络分析仪中的信号源信号分离装置网络分析仪内部功分器和定向耦合器分别完成对被测件输入信号和反射信号的提取。
其中当要测试被测件某个端口反射特性时，必须将定向耦合器直接连接在该测试端口上。
这两部分统称为信号分离装置，这部分硬件也通常被测试为“测试座”，在一些特殊测试场合(大功率测试等)可不使用网络分析仪表一体化的内置测试座，而使用外置测试座设备。
图5网络分析仪中的信号分离装置电桥用于反射性能测试，电桥可覆盖很宽频率范围，电桥的主要缺点是对传输信号有较大损耗。
因此对于给定的信号源功率。
结果导致输入到被测件的功率损失。
定向耦合器负责分离反射测试中的激励信号和反射信号，这个功能也可由电桥完成，和定向耦合器相比，电桥可覆盖更宽的频率范围，但其对测试的传输信号有较大损耗。
定向耦合器是三端口器件；其三个端口为；输入端，输出端和耦合端。
在反射测试中之所以需要定向耦合器，是利用定向耦合的定向传输特性。
当把信号由定向耦合器输入端接入时，耦合端有耦合输出，此时称为正向传输，定向耦合器相当于不均分功率分配器。
在正向传输中，耦合器耦合输出和输入功率比值比定义为耦合度。
图6定向耦合器正向传输特性对于理想定向耦合器，当信号由耦合器输出端接入反向工作时，耦合端没有输出。
这是因为输入功率被耦合器内部的负载和主臂终端外接负载所吸收，这就是定向耦合器的单向传输性。
实际定向耦合器反向工作时，耦合端会有泄露输出，反向工作时耦合端输出和输入信号功率比定义为定向耦合器隔离度。
图7定向耦合器反向传输特性对定向耦合器测试的重要指标为其方向性(Directivity)，方向性为定向耦合器反向工作隔离度和正向工作耦合度差值。
方向性指标反映耦合器分分离正反两个方向信号的能力。
可以被视为反射测试的动态范围。
测量定向耦合器有一种简易方法，不需要正向和反向连接测试。
当定向耦合器内部负载损耗功率相当小时，该方法得到的结果和真实值相近。
首先，在主臂输出端接一个短路负载，由于全反射，耦合端输出反映耦合度，对该值进行规一化处理后端接匹配负载。
此时耦合端只是有限隔离度引起的泄露信号。
因为已经进行了规一化处理，最后读值就是耦合器方向性。
反射测试中，定向耦合器对于被测件反射信号而言是正向连接，定向耦合器耦合端输出反映反射信号信息。
网络分析仪测试反射特性时，由于定向耦合器有限的方向性影响，耦合器耦合端会包含泄露的输入激励信号，该信号会和反射信号进行矢量叠加，造成反射指标测试误差。
被测件匹配性能越好，定向耦合器方向性对测试影响越大。
网络分析仪中的接收机由功分器，定向耦合器及输出端得到的信号输入到相应接收机进行处理，为对这些信号进行分析，网络分析仪内置多台接收机。
网络分析仪是一个包含激励源和接收设备的闭环测试系统。
图8网络分析仪接收机网络分析仪中检测信号主要有两种基本方法。
方法1：二极管检波，二极管检波提取射频信号输入包络电平，输出电压反映输入信号功率。
如果输入信号为连续CW信号，为DC检波，如果输入为幅度调制信号，为AC检波。
二极管检波只反映信号幅度信息，丢失了射频载波信号的相位信息。
方法2：调谐接收机。
调谐接收机将输入信号进行下变频后通过ADC变为数字量后处理。
这样可以得到信号的相位和幅度信号。
如果您使用过功率计，就会了解检波器测量信号的特点。
首先检波器是宽带功率测试，既如果检波器工作频率范围是10M至18G，其功率显示结果应为该频率范围内存在的所有信号功率和，而没有选频测试功能。
由于这个原因，使用检波器的标量网络分析仪会对被测件输出端的失真及杂波信号没有区分能力，而会造成错误测试结果。
但标量网络分析仪对变频和非变频的被测件使用相同的方法进行测试。
检波器能检测的功率范围是有限的，例如为；-50dBm~10dBm，这会限制标量网络分析仪测试的动态范围。
调谐接收机由于中频信号要通过带通滤波处理，由于检波器带宽测试模式，这种无选频测试会造成大测试噪声带宽(20G)，而调谐接收机的中频带宽可小至1KHz，这样可保证接收机有很好的测试灵敏度，而且对被测件输出信号中杂波失真成分有很好抑制作用。
调谐接收机灵敏度度和其设置中频滤波器带宽有直接关系，中频带宽越窄，进入接收机噪声能量越少，灵敏度相应提高，但输出信号响应时间会变长，网络分析仪测试速度会下降。
窄带接收机网络分析仪中频滤波器带宽为测试基本设置参数之一，其设值是在测试精度和速度间折衷。
图9 调谐接收机及其特点这是同一个被测件分别利用检波器和调谐接收机测试结果的对比。
例子中，被测件为一滤波器，当对滤波器带外抑制性能进行测试时，此时，网络分析仪输出的激励信号受到滤波器的抑制作用变为小信号，滤波器输出= 输入信号功率0dBm -波波器带外抑制度100dB= -100dBm。
如果检波器灵敏度为-60dBm，不能检测到-100dBm实际信号，测试结果不能真实反映测件指标。
和检波器相比，调谐接收机有很小检测带宽，从而检测灵敏度高，可真实得到被测试件指标。
采用调谐接机的矢量网络分析仪，可通过增加输出功率，减小中频带宽或利用平均功能(Avg)来扩展测量动态范围。
图10 网络分析表动态范围对测试结果的影响安捷伦PNA系列网络分析仪都是采用调谐接收机的高性能矢量网络分析仪。
其接收机测试灵敏度度较高，可满足各种被测件测试动态范围要求。
调谐接收机可使用混频器和采样器两种方式实现器前端变频功能。
采样器(Sampler)是利用二级管对输入射频信号按脉冲进行抽取处理，采样器可以认为是内部有脉冲发生器的混频器，脉冲发生器产生由本振谐波组成的宽带频谱(梳状谱)，输入射频信号和梳状谱线之一信号进行混频产生中频输出。
采样器变频电路要求的本振信号只需覆盖较窄的频率范围，其缺点为为锁定不同的梳状谱线需进行复杂的锁相处理，而且和混频电路相比，其所有梳装谱线的噪声都会变换到中频信号中，灵敏度要差一些。
网络分析仪是综合激励和接收的闭环测试系统，采用窄带调谐接收机的矢量网络分析仪工作时，信号源产生激励信号，接收机应在相同频率对被测件响应信号进行处理，激励源和接收机工作频率的变化应该是同步变化的。
网络分析仪是依靠锁相方法来完成该功能。
R通道接收机中频信号会和固定参考信号进行鉴相，鉴相误差输出用于压控改变激励源输出频率，这样当接收机本振频率扫描变化时，锁相环会控制激励源保持频率同步变化。
当R 通道接收机工作不正常时，网络分析仪会出现失锁现象。
3.1反射参数测试误差分析网络分析仪校准可消除测试中的系统误差。
分析一下反射测试过程中网络分析仪存在的系统误差。
网络分析仪在扫频状态下工作，无论是仪表内部设备还是外接的测试电缆等在工作频带范围内其特性都会存在变化，这些和频率变化相关的测试误差称为“ 频响误差”，也被称为“ 跟踪误差”。
由于定向耦合器有限方向性造成的误差为方向性误差，方向性误差信号会叠加在真实的反射信号上，造成测试误差。
当被测件端口匹配性能好时，方向性误差对测试影响较大。
反射指标测试过程中，反射信号通过传输路径返回仪端口，仪表端口阻抗和传输线间会存在失配，该失配会造成信号二次入射，最终在传输路径中的信号的多次入射，相应又形成多次反射，这项误差称为源失配误差。
被测件匹配性能越差，该项误差对测试的影响越明显。
同样，被测件输出的传输信号也会由于接收端阻抗失配造成反射，该信号会通过被测件的反向传输而叠加在真实反射信号上，从而形成负载失配误差。
如果被测件反向传输隔离性能较差，负载失配误差的影响较大。
在网络分析仪内部R;A;B接收机因分别反映测试的输入，反射及传输信号，但这些接收机之间会存在信号串扰，对于高隔离被测件(开关;隔离器; 大范围衰减器)，该项误差影响明显。
上例中，正向测试存在共6项误差，反向测试存在对称的6项测试误差，所以二端口器件测试中共存在12项误差。
仪表的二端口校准也被称为12项误差校准图25 反射参数测量误差分析3.2 隔离误差串扰误差(隔离误差)是由于仪表内部各测试接收通道间信号互相干扰引起。
隔离校准是在小测试功率环境下完成，常在接近系统的本底噪声情况下进行，由于这个原因，一般情况下可跳过隔离校准过程，而不会对测试精度造成影响。
确定进行隔离校准，如果串扰和被测件匹配无关，隔离校准过程中可使用两个匹配负载，并启动扫迹线平均功能。
如果串扰和被测件匹配有关，校准中应接入被测件完成。
图26 隔离误差3.3 单端口器件的测试误差模型网络分析仪校准的目的是消除测试的系统误差。