矢量网络分析的基本原理 应用指南
矢网分析仪工作原理
网络分析仪工作原理及使用要点本文简要介绍41所生产的AV362O矢量网络分析的测量基本工作原理以及正确使用矢量网络分析测量电缆传输及反射性能的注意事项。
1.DUT对射频信号的响应矢量网络分析仪信号源产生一测试信号，当测试信号通过待测件时，一部分信号被反射，另一部分则被传输。
图１说明了测试信号通过被测器件（DUT）后的响应。
图１ DUT 对信号的响应2.整机原理：矢量网络分析仪用于测量器件和网络的反射特性和传输特性，主要包括合成信号源、S 参数测试装置、幅相接收机和显示部分。
合成信号源产生30k～6GHz的信号，此信号与幅相接收机中心频率实现同步扫描；S参数测试装置用于分离被测件的入射信号R、反射信号A 和传输信号B；幅相接收机将射频信号转换成频率固定的中频信号，为了真实测量出被测网络的幅度特性、相位特性，要求在频率变换过程中，被测信号幅度信息和相位信息都不能丢失，因此必须采用系统锁相技术；显示部分将测量结果以各种形式显示出来。
其原理框图如图２所示：图２ 矢量网络分析仪整机原理框图矢量网络分析内置合成信号源产生30k～6GHz的信号，经过S参数测试装置分成两路，一路作为参考信号R，另一路作为激励信号，激励信号经过被测件后产生反射信号A和传输信号B，由S参数测试装置进行分离，R、A、B三路射频信号在幅相接收机中进行下变频，产生4kHz的中频信号，由于采用系统锁相技术，合成扫频信号源和幅相接收机同在一个锁相环路中，共用同一时基，因此被测网络的幅度信息和相位信息包含在4kHz的中频信号中，此中频信号经过A/D模拟数字变换器转换为数字信号，嵌入式计算机和数字信号处理器（DSP）从数字信号中提取被测网络的幅度信息和相位信息，通过比值运算求出被测网络的S参数，最后把测试结果以图形或数据的形式显示在液晶屏幕上。
◆ 合成信号源：由3～6GHz YIG振荡器、3.8GHz介质振荡器、源模块组件、时钟参考和小数环组成。
矢量网络分析仪原理和使用方法课件
利用矢量网络分析仪自带的软件或第三方软件， 对采集到的数据进行处理和分析。
结果解读
根据测量结果，解读被测设备的性能指标，评估 其性能优劣。
04
矢量网络分析仪应用实例
通信系统测试
通信系统测试
矢量网络分析仪能够测试通信系统的传输性能，如信号的幅度、相 位和群延迟等，以确保系统性能稳定可靠。
信号完整性分析
微波元件测试
对于微波元件，如滤波器、放大器等，矢量网络 分析仪可以测试其频率响应、增益和群延迟等特 性。
可靠性分析
通过矢量网络分析仪，可以对电子元件进行可靠 性分析，如温度循环、湿度试验等，以评估元件 的寿命和稳定性。
雷达系统测试
雷达散射特性测试
01
矢量网络分析仪可以测试雷达系统的散射特性，如RCS（雷达
校准
根据需要，进行系统校准 ，以确保测量精度。
操作界面与设置
界面介绍
熟悉矢量网络分析仪的各 个功能键和显示窗口，了 解其基本功能。
设置参数
根据测量需求，设置合适 的频率范围、扫描参数等 ，确保测量准确度。
保存设置
完成设置后，保存参数， 以便下次使用。
数据采集与分析
数据采集
按照测量需求，选择合适的测试端口和电缆类型 ，进行数据采集。
高精度测试技术
误差校正和补偿技术
高精度测试技术需要采用误差校正和 补偿技术，如校准件校正、误差模型 拟合等，以减小测试误差和提高测试 精度。
信号处理算法优化
高精度测试技术需要优化信号处理算 法，如滤波、插值、拟合等，以提高 数据处理的速度和准确性。
自动化测试技术
自动化校准和测试流程
自动化测试技术需要实现自动化校准 和测试流程，以提高测试效率和降低 人工操作误差。
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。
矢量网络分析仪的原理及测试方法
矢量网络分析仪在通信测试中的应用
1 2
S参数测量
矢量网络分析仪可以测量散射参数（S参数）， 用于描述线性微波网络的反射和传输特性。
阻抗测量
通过测量S参数，可以进一步计算得到设备的阻 抗特性，包括输入阻抗、输出阻抗和特性阻抗等。
3
相位测量
矢量网络分析仪可以测量信号的相位信息，用于 分析信号的传播延迟和相位失真等。
PART 04
矢量网络分析仪在通信领 域的应用
通信系统中的传输线效应
传输线的分布参数特性
传输线具有电阻、电感、电容和电导等分布参数，这些参数会影响 信号的传输性能。
传输线的反射和传输
当信号在传输线上传播时，会遇到反射和传输两种现象，反射系数 和传输系数是描述这两种现象的重要参数。
传输线的阻抗匹配
连接测试设备
将矢量网络分析仪、测试电缆、连接器 等设备和配件按照测试要求连接好，确
保连接稳定可靠。
进行测试
启动矢量网络分析仪，按照设定的测 试参数进行测试，记录测试结果。
设置测试参数
根据测试目标和要求，设置矢量网络 分析仪的测试参数，如频率范围、扫 描点数、中频带宽等。
重复测试
根据需要，对同一测试对象进行多次 重复测试，以获得更准确的测试结果。
接收机对反射信号和传输信号进行幅 度和相位测量，并将测量结果送至处 理器。
DUT对入射信号进行反射和传输，反 射信号和传输信号分别被定向耦合器 接收并送至接收机。
处理器对测量结果进行数字信号处理， 提取幅度和相位信息，并根据需要进 行校准和误差修正，最终输出测试结 果。
关键性能指标解析
频率范围
矢量网络分析仪能够测量的频率范围， 通常覆盖多个频段，如微波、毫米波 等。
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。
矢量网络分析仪的基本原理
Sin 360º * f * t Time
Input
DUT
f1 Frequency
A
A * Sin 360º * f (t – to)
Time to
A phase shift =
to * 360º * f
f 1
Frequency
Output
Linear behavior input and output frequencies are the same (no additional frequencies created)
矢量网络分析的 基本原理
基本原理
目录
引言 ................................................................................................................................... 3 通信系统中的测量要求 ...............................................................................................3 矢量测量的重要性 ........................................................................................................ 5 入射功率和反射功率的基本概念 ............................................................................ 6 史密斯圆图 ......................................................................................................................6 功率传送条件 ................................................................................................................. 7 网络分析的名词术语 ................................................................................................. 10 测量群时延 ....................................................................................................................12 网络的表征 ....................................................................................................................13 Related Literature............................................................................................................15
关于电磁波测量仪器矢量网络分析仪测试原理简介
关于电磁波测量仪器网络分析仪测试原理简介学院信息科学与工程学院专业电子信息工程姓名学号前景电磁波技术是近代科学研究的重大成就之一。
在雷达，通信，导航，电子对抗等许多领域得到了广泛的应用，尤其是雷达。
随着电磁波技术在实际生活中的应用越来越广泛，以及电磁波测量技术的发展，使得电磁波测量在微波电路设计和天线设计方面发挥着越来越重要的作用。
本文正是基于这样的应用背景下，讨论了PNA系列矢量网络分析仪在电磁波测量方面的测试原理。
摘要PNA系列矢量网络分析仪（以下简称矢网）可用于射频和微波段各种器件和系统的测试，具有精度高，配置方式灵活和拓展性强的特点，可拓展为天线接收机，脉冲网络仪测试系统等，主要用于微波器件电路的研发和生产测试上。
关键字矢量网络分析仪微波电路测试原理特点1.可适合各种测试器件包含各种非变频器件，大功率器件，混频器件，脉冲器件，天线等。
对混频器件的测试，PNA具有混频器矢量校准功能，可完成对被测混频器或变频接收机电路的传输相位和幅度参数的精确测试。
2.先进的校准方法支持同轴形式校准，电子校准，混合端口校准，变频器件矢量校准，用户定义校准等。
3.接收机性能的提高可保证仪表具备很高的测试动态范围和测试精度，同时PNA具备的Embeding和De-embeding可保证对各种非插入器件的测试准确性。
4.使用方便扩展性能好PNA硬件组成和软件的框架使得PNA的测试应用具备灵活的拓展性。
可满足功率放大器，毫米波器件测试的要求。
PNA采用开放的windows系统，使器件测试，仪表自动控制，测试结果处理等工作变得方便和简单。
网络分析仪内部框图图一网络分析仪内部框图上图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，网络分析仪包含以下四个部分：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，分别完成对被测试件输入和反射信号提取；3、接收机：对被测件的反射；传输；输入信号进行测试比较；4、处理显示单元，完成对测试结果进行处理和显示。
矢量网络分析仪的原理及测试方法
13
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
14
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
15
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
12
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
矢量网络分析仪的原理及测
矢量网络分析仪是一种电子测量设备， 用于测量电子元件和系统的网络参数， 如阻抗、导纳、增益、相位等。
矢量网络分析仪具有测量精度高、动 态范围大、频率范围宽等优点，广泛 应用于电子、通信、雷达、航空航天 等领域。
它通过向被测件发送激励信号，并测 量激励信号和反射信号或传输信号之 间的相位和幅度关系，来获取被测件 的网络参数。
智能化
随着人工智能和机器学习技 术的发展，矢量网络分析仪 将实现智能化，能够自动进 行故障诊断和预测性维护。
云服务和远程测量
未来矢量网络分析仪将与云 服务结合，实现远程测量和 控制，进一步拓展应用领域 和市场。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
矢量网络分析仪的原理及测量
contents
目录
• 引言 • 矢量网络分析仪的原理 • 矢量网络分析仪的主要技术指标 • 矢量网络分析仪的应用 • 矢量网络分析仪的发展趋势和挑战 • 结论
01 引言
目的和背景
研究矢量网络分析仪 的基本原理和应用。
分析矢量网络分析仪 的发展趋势和未来展 望。
探讨矢量网络分析仪 在电子工程和通信领 域的重要性。
矢量网络分析仪简介
矢量网络分析仪是一种用于测 量电子设备和系统的频率响应、 增益、相位等参数的仪器。
它能够同时测量幅度和相位响 应，因此被称为矢量网络分析 仪。
矢量网络分析仪广泛应用于电 子工程、通信、雷达、导航等 领域，是现代电子系统测试的 重要工具之一。
02 矢量网络分析仪的原理
矢量网络分析仪的基本原理
测试速度
总结词
测试速度是矢量网络分析仪的一个重要技术指标，它决定了 仪器的测量效率。
详细描述
测试速度是指矢量网络分析仪完成一次测量所需要的时间。 测试速度越快，表明仪器的测量效率越高，能够更快地完成 测量任务。对于需要大量测量的应用场景，高测试速度的矢 量网络分析仪能够大大提高工作效率。
矢量网络分析仪 工作 原理 矢网(高清版)
矢网分析仪原理目录1.一类独一无二的仪器2.网络分析仪的发展3.网络分析理论4.网络分析仪测量方法5.网络分析仪架构6.误差和不确定度7.校准8.工序要求9.一台仪器，多种应用10.其它资源:1. 一类独一无二的仪器网络分析仪是一类功能强大的仪器，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，尤其对测量射频(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用于更具体的应用，例如，信号完整性和材料测量。
随着NI PXIe - 5632的问世，用户可轻松地将网络分析仪应用于设计验证和生产线测试中，完全摆脱传统网络分析仪成本高、占地面积大的束缚。
2. 网络分析仪的发展矢量网络分析仪，比如图1所示的NI PXIe-5632可用于测量设备的幅度、相位和阻抗。
由于网络分析仪是一种封闭的激励-响应系统，因此可在测量RF特性时实现绝佳的精度。
而充分理解网络分析仪的基本原理对于最大限度地受益于网络分析仪至关重要。
图1.NI PXIe-5632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受到越来越多业内人士的青睐，其风头已经盖过标量网络分析仪。
虽然网络分析理论已经存在了数十年，但是直到20世纪80年代初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，且功能有限。
NI PXIe-5632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添加到软件定义的灵活PXI模块化仪器平台。
通常我们需要大量的测量实践，才能精确地测量幅值和相位参数，避免重大错误。
在部分射频仪器中，由于测量的不确定性，小误差很可能会被忽略不计，而对于网络分析仪等精确的仪器，这些小误差却是不容忽视的。
3. 网络分析理论网络是一个高频率使用术语，具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。
矢量网络分析仪的原理及测试方法ppt课件
RF Filter
RF AMP
RF Filter IF Filter
RF AMP
VHF NA RF NA (R3765/R3767CG)
DEM
MAIN CPU
SPEAKER
DPX
Duplexer
RX SYNTHE
RX SYNTHE
RF Filter VCO
TCXO
VCO
VCO
DATA CONT.
MEMORY
DFr1
DFl2
Spurious
level
DFr2
Band width DLF DHF
Pass Reject Spurious
P0le x1
m1 DLF2 DHF2 m2
p0
p1
Nominal Frequency fcent
P0le stim1 P0le x2
P0le stim2
: Insertion loss : Constant loss : x1dB bandwidth : Center frequency : Lower frequency at the point
傳輸特性： 用直通標准器連接並做直通短路校正．
13
Advantest 网絡分析仪的應用範圍
應用 元器件
通信
車用电子
IT 設备
VHA N/A RF NA
游戲机
TV/DVD
晶体諧振器 晶体濾波器 陶瓷振盪器 陶瓷濾波器
SAW 濾波器 介貭濾波器
14
蜂巢式手机的电路框图与使用的主要元器件
ANT
高頻器件
0.02dB (傳統型仪器)
RBW 10kHz
0.01dB (R3754) RBW 10kHz
矢量网络分析的基本原理简介应用指南_agilent
!
!"#$%&'()*+ ,^ÖáäÉåí
! NOUTJO ! NOUTJP ! NOUTJQ
!"#$%&'()*+,-./ I^ÖáäÉåí= !"#$% !"# $%&^ÖáäÉåí
14
! cáêÉÜìåíÉê ïïïKÑáêÉÜìåíÉêKÅçã
!"#$%& !"
!"#$%&'()* !"#$ !"#$%&' O !"# U SRSQROPU=UMMJUNMMNUV NMMMOO SRSSUORM=SRSSUOOP !" ! "# UUT ! NO EMONFSQTQRRMM OMMMOM EMONFSQTQUROP !" !"# PV OO MOUF=SSRRRMM RNMMNM MOUFSSTQPON
5
!"# !"
!
!"#$%&'() !"#$%&'()*+, ! ! !"#$%&' !"#$%&'%()* !"# $ !"#$%&'() !"#$%&'( !"# R ! "# !"#$%& !"#$%&'( !"#$%&"#'&()*+, !"#$ "% !"#$ !% !"#$%#&'() !"#$% !" ! !"#$% !" !"#$%&'( !"#$%&'()
矢量网络分析
矢量网络分析 Revised by BETTY on December 25,2020矢量网络分析（Vector Network Analyzer ，VNA）是通过测量元件对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度和相位的影响来精确表征元件特征的一种方法。
网络分析是指对较复杂系统中所用元件和电路的电器性能进行测量的过程。
这些系统传送具有信息内容的信号时，我们最关心的是如何以最高效率和最小失真使信号从一处传到另一处。
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。
国内生产矢量网络分析仪的厂家主要有：中国电子科技集团41所、天津德力、成都天大仪器等单位。
国产矢量网络分析仪中，仅41所有与国外同类先进产品相对应的频率上限覆盖至170GHz的系列化产品。
在世界范围内矢量网络分析仪生产厂商主要有美国安捷伦、日本安立和德国罗德施瓦茨等，其中以美国安捷伦代表着最高水平，其推出产品最高频率上限已达500GHz。
矢量网络分析仪可测量的器件：无源器件（滤波器）有源器件（放大器）单端口器件（天线）双端口器件（衰减器）多端口器件（混频器，耦合器，功分器）平衡器件（平衡滤波器等）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：只测量幅度信息，不支持相位的测量。
接收机采用二极管检波，没有选频特性，动态范围小。
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。
接收机采用调谐接收，具有选频特性，能够有效抑制干扰和杂散，动态范围大。
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。
矢量网络分析仪的工作原理研究
矢量网络分析仪的工作原理研究矢量网络分析仪（Vector Network Analyzer，简称VNA）是一种用于测量电信号的物理特性的仪器。
它主要用于分析电路中的信号传输和反射特性，可以帮助工程师评估电路的性能以及找出潜在的问题。
本文将介绍矢量网络分析仪的工作原理及其在电子领域的应用。
一、概述矢量网络分析仪是一种精确测量电路中微小信号的仪器，通过发送和接收电磁波来测量电路中的反射和传输特性。
它可以测量的参数包括：幅度响应、相位响应、频率响应和群延迟等，这些参数对于分析和优化电路设计至关重要。
二、工作原理矢量网络分析仪的工作原理基于电磁波的传输和反射。
它通过电磁波与待测电路交互后的特性来分析电路的性能。
1. 电磁波的发送与接收矢量网络分析仪首先会通过一根耦合线将电磁波引导至待测电路。
在引导线的一个端口通过发射器发出电磁波，而另一个端口通过接收器接收反射回来的电磁波。
2. S参数测量S参数是指待测电路对应于入射波势和出射波势的幅度和相位之间的关系。
矢量网络分析仪通过测量S参数来分析电路特性。
2.1 反射系数的测量当电磁波传输至待测电路时，部分电磁波会被电路反射回来。
矢量网络分析仪通过测量反射系数（Reflection Coefficient）来评估电路对入射波的反射情况。
2.2 传输系数的测量除了反射系数，矢量网络分析仪还可以测量电路对电磁波传输的影响。
传输系数（Transmission Coefficient）用于表示电路中电磁波的传输效果。
3. 参数计算和结果显示通过测量反射系数和传输系数，矢量网络分析仪可以计算得到其他参数，如增益、驻波比、相位差等。
这些参数可用于评估电路的性能，并可通过显示器或计算机界面进行实时显示。
三、应用领域矢量网络分析仪广泛应用于电子领域的多个方面。
以下是几个常见的应用领域：1. 无线通信矢量网络分析仪在无线通信系统中起到了至关重要的作用。
它可以用于测量天线的电气特性、射频功率放大器的增益、射频滤波器的频率响应等。
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。
矢量网络分析基础讲义
©2006
�
S
© Rohde & Schwarz
©2006
� NWA
�
26.5KHz
�
/ 5ms
�
1/2
�
© Rohde & Schwarz ©2006
�
© Rohde & Schwarz
©2006
�
�
�
© Rohde & Schwarz
©2006
�
© Rohde & Schwarz
©2006
n o rm alised V o ltag e
�
1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2
Distance / m
Example: f = 100 MHz, Rt = 75
© Rohde & Schwarz ©2006
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2 1.5
n o rm alised V o ltag e
S
�
�
S 11 = S 21 =
Reflected Incident Transmitted Incident
b1 = a 1 b = a 1
2
a2 = 0 a2 = 0
S 22 = S 12 =
© Rohde & Schwarz
Reflected Incident Transmitted Incident
©2006
�
© Rohde & Schwarz
©2006
�
矢量网络分析的基本原理 应用指南
㵀〉㱎㱫㺚ㅕ㺲ᱨ⯿⪰⤧㖲八㠬⿱➶㣨☨⫑〉㴓ᮣ㝌☨ㅠ㑛⊪⸶␌八☨ 㟜㱫⏸㗷ᱨ㋦㺲㔢⭆㓞㔠⏸㗷 (S ⏸㗷 ) ☨⡣ㅴᮣ⪑⛶㮥㨗㔠㊷⫑〉㺌㖰ᱨ㑥║ 㗞㦏⧧㖱イ㙱㴖㟰ⱌ㨾⪰⤧ᮣ
㗁☦ⶖ⭒⤇㙶ㅢ⤗㝗⤅⢕㺸⢕㬥㱫㲂㵀 DC-110 GHz ➖㢙ㅠ⍙㸛㴐⮔㝎㩂☨⍖ 八㠬⿱➶㣨㮱⧧㖲八㠬⿱➶㣨㮱ᮣ⪑㮾㢜㸆㨗㮱㋹㝗⤅⢕㺸㫍⮔ᱨ㮾⮈⪇㖯 㬕㗌⧧㔶⪏ⳅ㺲☨␌㗎ᮣ
㢜十㺖㨾⡓㗉ㅬ⍐⪓ᱨ㖫㲚⍙㸛㯊㩖㮔⟙⛪⧧㦐㢭㨳㥒ᮣ㟜⥙㦫ⓥ⤨㱸␌八㥥 㟧㣥␘☨㱘㦜⹂㝗⡽␌八ⲽ⛪☨㖲八㣥␘㩌㸡ᱨ㮜㩖㮔⟙⛪⧧㦐㢭㗷⳯⹂⯼⻮ 㱸㨕㣥␘ㄩ㨻ᮣ⭊㖳⛶㮥㨗⍖八␌八 ( 㑥⪰⏒㚨⧞ )ᱨ㢜十⫉☧⡽ⲽ⛪ᱨ㦐㢭␌ 八ㅢ⻲㮜㖨➶㺺㮔ᮣ
5
入射功率和反射功率的基本概念
㵀㠬⿱➶㣨☨⫑〉㨼㖷㺲ᱨ⊪⧆␌八㬄║㗞㦏㨾ⱌ☨㑩㔠⏒ᮢ➔㔠⏒⧧║㗞⏒ᮣ ⺉㱫⤾⏒⒌㾗㢜⌴ᱨ☕⤾㟪㔠☡㮥⢔㟬タ☨㟬ⳇ㔋㖫 ( 㑩㔠ㅢ八 )ᱨ㮥⏩➶⤾ ╹㟬ⳇ⍙ギ➔㔠ᱨ☏▙⏩➶⤾⭢㩦㟜⥙㟬ⳇ ( ║㗞ㅢ八 )( 㟰 5)ᮣ㑲㟬ⳇ⳱㱸ⳇギᱨ 㵘▙⏩➶⤾⯿⌧➔㔠ᱨ㔕八⫊ゃ㱸㟜⥙㟬ⳇᮣ
㑲║㗞㷩㺷⛭Ⱗ㑩㊫㙭㮥⢔ 25 Ω ☨♋㾈㋹ᱨ☠㺤ⰽ㲂㐩㣮㗏⧧㐩➔㔠㺐⭺☨ 㽔㜢ᱨ㵘⏩➶㑩㔠⤂龜⌧㣮㗏ᱨ⏩➶㑩㔠⤂龜⌧➔㔠ᮣ➔㔠♋㫥⏒☨⟙⛪⯿㗁 㑩㔠⏒⟙⛪☨ 1/3ᱨ㎒儿㺸⏒㵀⡘㴾㊿ギ╌☨㦐㢭㦐␘ 180°ᮣ㽄⏒☨⤤㺗⏥㴿 㢜 0ᱨ✚⟅㺗㵘㨏㲂⛮鬼⧧鬼㎩ⷆ☨⟅㺗ᮣ⟅㺗⧧⤤㺗㺐⌴⯿㗁 2:1ᮣ
㐵 ⛊ 㔠 ㊷ 㾈 ⶉ ☨ ║ 㟧 ➝ ➈ 㗁 ⺉ 㱫 㔠 ㊷ 㜳 㸏 / ⮂ ⏒ ㋹ᮢ 㮥 ⛰ ␅ ║ 㗞 ⧧ 㮥 ⢔ VSWR ( ♋㫥㽄⏒⌴ ) ␌㗎㮱⹂␌八 VSWRᮣ☕㜳㸏㬄║㗞㦏㮰⛑㖫ᱨ␌㗎㮱 ⍏⭝㥲⟅㺗⧧⤤㺗☨㦐⛶㢭㺥⧧㗷㺗ᮣ⢗⳯㸆㨗␌八ᱨ⍏☠ⓞ㾈ⶉᮣ㵀⏥㟠 ☨㊷龜㔋ᱨ㮾㺺⡒╱␌八⏧㻊ᮣ㦆■㠬⿱➶㣨㮱ㅢ㵀㊷龜㓤グ㋜⭺㺓Ⱗ␌八 㑩㔠⏒⧧➔㔠⏒ᱨ㾈ⶉⰵ⥗㮾㱫✂㺸⢏㖷 ( ⊪⸶ VSWR) 㦄㖸ⓞ⹂ᮣ
矢网分析
实验矢网分析（注：此份作业之前由同学代为提交，但不确定那位同学是否投至正确信箱内，故保险起见重新打印提交一次。
因而如有重复提交，请忽略此实验报告。
谢谢！）一、实验目的1. 了解矢量网络分析仪的操作和使用。
2. 掌握矢量网络分析仪测量s参数的原理和方法。
3. 掌握传输/反射法由s参数计算介电常数和磁导率的过程和方法。
二、实验原理矢量网络分析仪能够对网络参数进行全面测量，它既可测量网络的幅频特性，又可测量网络的相频特性和群延迟特性。
可广泛应用于天线和雷达散射截面RCS测量，发射/接收（T/R）模块测量，介质材料特性测量，微波脉冲特性测量，光电特性测量和低温电子测量等领域，是相控阵雷达、精密制导、电子对抗、隐身和反隐身技术、微波通信和卫星等电子系统的科研、生产过程中必不可少的测试设备。
矢量网络分析仪的工作原理：矢量网络分析仪的信号源产生测试信号输入到被测件，当测试信号通过被测件时，一部分信号被反射，另一部分信号则被传输，那么反射和传输信号就携带了被测件的特征信息，矢量网络分析仪通过测量反射和传输信号得到被测件的特征参量。
矢量网络分析仪AV3629用于测量器件和网络的反射和传输特性。
整机主要包括45MHz —40GHz合成信号源、53MHz—24GHz本振源、s参数测试装置模块、幅相接收模块、数字信号处理与嵌入式计算机模块和液晶显示模块。
合成信号源产生45MHz—40GHz的测试激励信号，此信号通过整机锁相电路与本振源同步扫描。
s参数测试装置模块用于分离被测件的入射信号、反射信号和传输信号。
当源在端口1时，产生入射信号R1、反射信号A和传输信号B；当源在端口2时，产生入射信号R2、反射信号B和传输信号A。
幅相接收模块将射频信号转换成固定频率的中频信号，由于采用系统锁相技术，本振源和信号源锁相在同一个参考时基上，保证在频率变换过程中，被测件的幅度和相位信息不丢失。
在数字信号处理与嵌入式计算机模块中，将模拟中频变成数字信号，通过计算得到被测件的幅相信息，这些信息做各种格式变换处理后，将结果送给显示模块，液晶显示模块将被测件的幅相信息以用户需要的格式显示出来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5
入射功率和反射功率的基本概念
㵀㠬⿱➶㣨☨⫑〉㨼㖷㺲ᱨ⊪⧆␌八㬄║㗞㦏㨾ⱌ☨㑩㔠⏒ᮢ➔㔠⏒⧧║㗞⏒ᮣ ⺉㱫⤾⏒⒌㾗㢜⌴ᱨ☕⤾㟪㔠☡㮥⢔㟬タ☨㟬ⳇ㔋㖫 ( 㑩㔠ㅢ八 )ᱨ㮥⏩➶⤾ ╹㟬ⳇ⍙ギ➔㔠ᱨ☏▙⏩➶⤾⭢㩦㟜⥙㟬ⳇ ( ║㗞ㅢ八 )( 㟰 5)ᮣ㑲㟬ⳇ⳱㱸ⳇギᱨ 㵘▙⏩➶⤾⯿⌧➔㔠ᱨ㔕八⫊ゃ㱸㟜⥙㟬ⳇᮣ
Load power (normalized)
RS
RL
1.2 1
0.8 0.6 0.4 0.2
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RL / RS
Maximum power is transferred when RL = RS
For complex impedances, maximum power transfer occurs when ZL = ZS* (conjugate match) Zs = R + jX
Time
Time
Frequency 㟰 4. ➧㦏㩂⡮㔶㖡㸊
Frequency
➧㦏㩂㋹⮔㮜⪹㯧㑩㖡㸊 ( 㟰 4)ᮣ⺋㑥ᱨ☕➥▙㋹⌧⥙⬺⺆㖫ᱨ㱱㲂➥▙㋹⌑ ⧧✚㖳㗞ⓞ㨳⧟㦎⟙ᮣ㗞ⓞ㨳⧟⏥㴿㗁㮥⢔╥㸡☨㸡㦂㨳⧟ᱨ㴿㗞㑩㊷龜☨⢕ ⢔⌢㊷⒴㢭㺥╌▌㵀㨡⏒ᮣ㣐㴚㋹⮔㵀⡽⤂龜♋㊿㔋㮜ㅢ⒲㦆➧㦏㩂㝎㸛ᮣ 㱸⤴㸆➝ギ☨㮥⢔㾎⭧⺋㽳㗁⺉㱫⳱㱸╫㨬♋⡮㋹☨ LC 龠⏒㋹ᮣ╫㩂⏮厶⒋ ⒋⒲㦆ⓞ⡽⛪➧㦏㩂☨㺯╫㨕㱎ᮣ
⭊㖳龠⏒㋹⳱㱸㦏㩂㦐㢭㩂ㅢᱨ➝⏒☨▞㠖➶八㮜⯿㗖☡㙝⮋ᮣ㸆㖳〉⺋㺲☨ 㗞ⓞ㨳⧟㵀〉㺬㔋⢚⳱㸡㦂㗮㩂 ( 㟰 2)ᮣ
㑥⥗㵀ㄹ㮥龠⏒㋹㺲㟜⥙㦐㟠☨➝⏒㗞㑩㨳⧟ⱊ㵒⒱☾ 3 ╴㨡⏒☨㦐㢭☝㺥ᮢ ✚㢞Ⓘ㨡⏒⟙⛪⏥⍐ᱨ㵘㗞ⓞ⏒㨼⯿⢚⒲㦆ⓞ Ⓧ㝎㸛 ( 㟰 3)ᮣ㮥⊑⹂㙭ᱨ㸆 㺸㎩ⷆⱊ㗄㱫㲂〉⺋㺲☨龠⏒㋹ᱨ㗞ⓞ⏒㨼⯿㮪⳯⟙⛪⧧㦐㢭☨➧㦏㩂㎩ⷆ⒲ 㦆ⓞ㑌㯌㨼㖷☨㖡㸊ᮣ
Time
frequency shift (e.g. with mixers)
– additional frequencies created
(harmonics, intermodulation)
f1
Frequency
㟰 1. 㦏㩂㝎㸛⧧➧㦏㩂㝎㸛☨⌴Ⱓ
3
㢜十ⱌ㨾㦏㩂㣐㖡㸊☨║㗞ᱨ⌧␌㋹⮔ (DUT) 㵀㚱㮔㎳☨㸟⢔▞ⶽㅠᱨ㋦⟙⛪ 㦜㱎⍄㩙㊿㜯ᱨ✚㦐㢭㦜㱎⍄㩙⒲㦏㩂ᮣ㾗㢜⺋㽳ᱨ㣄わ⹂㫼ⳑ㵀ⲿ⥙▞㟜龠 ⏒㋹㖫⧆㱸⟁⡙⡽㊷➶八☨➝⏒㨳⧟ᱨ⡡▞㟜龠⏒㋹㮾⧶㨏☨㙝⮋㑁㫍⛊☨㊷ 龜㟜⥙ᱨ✚㟜▞㺐㠖☨㊷龜㵘㱸⏥㟠⒴⛪☨㙝⮋㾗㱫ᮣ
㵀〉㱎㱫㺚ㅕ㺲ᱨ⯿⪰⤧㖲八㠬⿱➶㣨☨⫑〉㴓ᮣ㝌☨ㅠ㑛⊪⸶␌八☨ 㟜㱫⏸㗷ᱨ㋦㺲㔢⭆㓞㔠⏸㗷 (S ⏸㗷 ) ☨⡣ㅴᮣ⪑⛶㮥㨗㔠㊷⫑〉㺌㖰ᱨ㑥║ 㗞㦏⧧㖱イ㙱㴖㟰ⱌ㨾⪰⤧ᮣ
㗁☦ⶖ⭒⤇㙶ㅢ⤗㝗⤅⢕㺸⢕㬥㱫㲂㵀 DC-110 GHz ➖㢙ㅠ⍙㸛㴐⮔㝎㩂☨⍖ 八㠬⿱➶㣨㮱⧧㖲八㠬⿱➶㣨㮱ᮣ⪑㮾㢜㸆㨗㮱㋹㝗⤅⢕㺸㫍⮔ᱨ㮾⮈⪇㖯 㬕㗌⧧㔶⪏ⳅ㺲☨␌㗎ᮣ
㚜㐹㔠㊷㨳⧟⧧㢔⏒㨳⧟☨⏒⒌⏥㦐㟠ᱨ☏㴓㗁㮥㬥☨ᮣ㠬鬼➶㣨㮱ㅢⲽ 㐵␌八㑩㔠ㅢ八ᮢ➔㔠ㅢ八⧧║㗞ㅢ八ᮣ⺋㑥ᱨ㵀║㗞㦏㔋➂㚅☨ㅢ八ᱨ㬄 ║㗞㦏➔㔠⪰➂㔠㴚☨ㅢ八 ( 㱱㲂㾈ⶉ㖡㈨ ) 㮾⭆㙫⺉☼║㚅㺣㺷⛭㽐㺥 ( 㑥㝢 㦏 ) ☨ㅢ八ᮣ
Lightwave analogy
Incident Reflected
⭁㾘⍖㟰㱱㲂⊪⸶十㸟⢔㾈ⶉ㊿ギ㯜✚⳱㱸㺺㮔㖳㱫⭱㺗ᱨ㐹✚ᱨ㚴⏌⏥㺓Ⱗ ⪾ⓞ㾈ⶉ㎺㦏ᱨ✚㗁㮾㖲八㨼㖷㦄㖸ⓞ⡒➔㔠㥥㗷ᱨ㗄八☨▙㨏⛶㱎㲂Ⳳ㦄㖸 ㋹㺲㨲☨Ⳳᱨ✚㦐㢭㵘㦄㖸㢜㖲八㦐⛶㲂╹㺲㨲☡㱺⍋㬄㙦㊿㺓㦏☨Ⱋ⛪ᮣ ⭁㾘⍖㟰☨㐯♇㗁⏥ㅢ㺓Ⱗ╹㦄㖸⛣㐟㾈ⶉ㺗ᮣ
6
㱱㲂⡒㾈ⶉ㲓➔㔠㥥㗷儿㸃㺐⭺㱸㮥㮥⛶㱎☨⤴㥥ᱨ⤦⡒㾈ⶉ㊿ギ☨㸡㖯⊙⏩ ➶㮾㱛㔠☡⭁㾘⍖㦄㖸㔋ᮣⰵ⥗⍏㨼⒱十㖱イ㙱㴘㟰ᮣ㚱㱸♋ⶉ㺗⧧╹ 0 ☡ 㣐㦎▙☨㚱㱸㸡♋㾈㺗ⴋ㵀㖱イ㙱㴘㟰ㅠ ( 㟰 6)ᮣ
⡽㨕龜║㚅⤂龜㗁㟜㨳㥥㟧☨彐㮥⢔⫑〉㢼㝘ᮣ㢜十⡽㨕龜☼║㚅ᮢ➂㔠⫊Ⱗ 㗏㔠㊷⤂龜ᱨ㻐㑥║㗞㦏ᮢ㝢㦏⧧➥▙㋹㸆㬥㮥㨗㋹⮔⛞㩙⛶㨳⧟㴚⒲㦆ⓞ人 ⧝☨㾈ⶉ㊧㈨ᮣ☕儿⢔Ⱗ㋹⮔㺐⭺☨☨㗞㑩㲓㗞ⓞ㾈ⶉ☨㖯⏩⧧㩗⏩⛞▕⏥ ☡㦛㽔㜢㖫ᱨ⍏ⓞ㦆㾈ⶉ㖡㈨ᮣ
矢量测量的重要性
⛶⢕⢔➶八☨⟙⛪⧧㦐㢭ⱌ㨾␌八☨㺺㮔㩂㴚㲂㮾㥲⭎⢔㯜㚐ᮣ㗑㥸ᱨ㢜十㐩 ギ⍙㸛㦏㩂㠬⿱ᱨ㐵⌏㣐㖡㸊║㗞ᱨ☨㐵㩖㮔ⱌ㨾㸆儿㺸␌八ᮣ㋦╴ᱨ㢜十㔤 ⭜⡽㨕龜㊧㈨㠬⿱ᱨ⍄㩙␌八⡒㾈ⶉᮣ㾎⨍ᱨ➂⭜㚛⫒⡆㻜⤀⒴ (CAE) ♋鬼 ➢㸊⒴㩠ㄩ㨻☨⤀⒴㖠㩖㮔⟙⛪⧧㦐㢭㗷⳯⹂ⱌ㨾ⲽ㐵ㄩㅨᮣ
are the same (no additional frequencies created)
– output frequency only undergoes magnitude and phase change
Nonlinear behavior
– output frequency may undergo
Sin 360º * f * t Time
Input
DUT
f1 Frequency
A
A * Sin 360º * f (t – to)
to
Time
A phase shift = to * 360º * f
f1
Frequency
Output
Linear behavior – input and output frequencies
通信系统中的测量要求
㵀㑌⧨㟜㨳㥥㟧㺲ᱨ⛞⍄㩙ⶌ齊㨳⧟㖡㸊☨㱘㦜ᮣⲳ⤸㣄わ㮥⊑㺝ⶌ齊➧㦏㩂 㨕㱎㯧㋲☨㖡㸊 ( ⺋㑥ᱨ☕㚱㱎㱫☨㴾⏒㨳⧟㯧㋲⩽♛㖡㸊㖫 )ᱨ☏╥█☨㦏㩂 㥥㟧㮜ㅢ㯧㑩㨳⧟㖡㸊ᮣ㱱㲂㦏㩂㥥㟧ㅢ⡢⍐㨳⧟⢕⢔㊷㋙➶八☨⟙⛪⫊ 㦐㢭⤴㥥ᱨ㚱㮾㱸ㅢ⡢⍐㚱㟜⥙㨳⧟☨㖫⭺⏒㨼ᮣ
㦆㵀ᱨ㣄わ⹂㽰㥨☨㫼ⳑ㦏㩂㝎㩂⧧➧㦏㩂㝎㩂㺐⭺☨␘⍜ᮣ
㑥⥗㴚㾈ⶉ⏥㗁╥♋㾈ᱨㅍぼᱨ㺝㱸☕⡘㴾㾈ⶉ㲓㴚㾈ⶉ⒲㦆⡒㗷⤎䳪㖫ᱨ ⏯ㅢ㔶㾎▙⤂龜║㚅ᮣ㸆⢔㝫⮔㱱⛶㾈ⶉ㩗⏩㐟㦐➔⟛⧟⹂〄㾃ᮣ⺋㑥ᱨ 㑲 Rs = 0.6 + j 0.3ᱨ㵘⡒㗷⤎䳪㢜 Rs = 0.6 - j 0.3ᮣ
㩖㮔⡽㨕龜☨⤂龜║㚅㗁㵀Ⱓ⡽㊷龜㔋㖳㱫║㗞㦏☨㻙㮔㴓㯜㺐㮥ᮣ㵀⧶☱ ☨㊷龜 ( ⏒⒌➧⒋⒌ ) ╌ᱨ⮈☉☨☠㦏⍏㗄㲂║☠⤂龜ᮣ☠㦏☨♋㾈㦐☕㨏ᱨ ⛶☱㊷㨳⧟☨㱘㦜㮜⧶㨏ᮣ♋㫥⧧♋斗ⴋ㦐㟠ᱨ㵀☠㦏㔋⧨╌ⱌ㨾␌八㵘㣐 ⤴ⱈ㮔ᮣ
Z L= '(open)
K = 10º
Smith chart
㟰 6. 㖱イ㙱㴘㟰
功率传送条件
⢖⛊㴚♋㾈㢜 Rs ⭆⡘㴾♋㾈㢜 RL 㖫ᱨ㢜十⯿㾎▙⤂龜║㚅☡⡘㴾ᱨ㵀儿⢔㋹ ⮔☨Ⱗ╌⍄㩙〄㾃㦛☨㊧㈨㝫⮔ᮣRL = RS 㖫ᱨ㣐⬺⺆㗁㺓斗♋㫥㴚⪑㗁 㔠㊷㸡㦂⏒㴚ᱨⴋㅢ㖯㦆㸆㮥㝫⮔ ( 㟰 7)ᮣ
Smith chart maps rectilinear impedance plane onto polar plane
Polar plane
±180º
'
ZL = Zo
K= 0
ZL= 0 (short)
K = 1180º
90o
1.0
.8
.6
.4
.2
0o
–90º
Constant X Constant R
㟰 5. ⤾⏒㲓⡽㊷㋹⮔㝎㸛☨⌴
Transmitted
史密斯圆图
⛶㮥⢔㋹⮔ⱌ㨾⍙㸛㖫㚱➂㔶☨➔㔠▙㨏㐟ⴈ㲂㑩㔠㨳⧟᮰ⶄ☡☨᮱㾈ⶉᮣ㱱 㲂㑌⧨㾈ⶉ⛞ㅢ㱫㖯⏩⧧㩗⏩ (R+jX ⫊ G+jB) ⍙㖸ᱨ⤦㮾⯿㚴わ⪾㺨㵀㚱㢯 ⡒㾈ⶉ㊿ギ☨㺓㦏㠬⿱㔋ᱨ㮯⧐☨㗁ᱨ鬼 ( 㮥㺸⒋⮑☨㔠㊷㾈ⶉ )㵀㖯㻃㔋⍙ 㦆㢜㣐㦎▙ᱨ㯜✚㣐➈⍙㖸ⓞ⹂ᮣ
7
㵀Ⱓ⡽㊷龜㔋ᱨ⏒⒌㲓⡽㊷♋鬼㺲☠㝛☨⒌⛪㦐☕⫊㸃⢚㨏ᱨ✚⤂龜║㗞㮾 㑍㢜㗁㮾㨾⏒➝㖷㖯㖣ᮣ☕║㗞㦏☨㺷⛭⡘㴾☬㲂㋦㝎㩂㾈ⶉ㖫ᱨ⍏㱸㾎▙⤂ 龜║㚅㺣⡘㴾ᮣ☕㺷⛭⡘㴾㲓㝎㩂㾈ⶉ⏥㦐☬㖫ᱨ㵘㢦⌧⡘㴾㣮㗏☨ㅍ⏩➶㨳 ⧟⯿⌧➔㔠⪰㨳⧟㴚ᮣ
㑲║㗞㦏☨㺷⛭⡘㴾☬㲂㋦㝎㩂㾈ⶉ㖫ᱨ⍏ゃ㱸➔㔠㨳⧟ᱨ㯜㢜㚱║㗞☨⤂龜 ⴋ⌧⡘㴾㣮㗏 ( 㟰 8)ᮣ⤷␖㔠㊷㨳⧟⊪⿱㚞║㗞㦏Ⳳ☨⍐⪇⏌㢦➂㦆㽄⏒ᱨ 㸆㗁㯜㢜ゃ㱸➔㔠ᱨㅢ八㺝㵀㮥⢔➝㦢㔋斗⛑ᮣ
㑲║㗞㷩㺷⛭Ⱗ㑩㊫㙭㮥⢔ 25 Ω ☨♋㾈㋹ᱨ☠㺤ⰽ㲂㐩㣮㗏⧧㐩➔㔠㺐⭺☨ 㽔㜢ᱨ㵘⏩➶㑩㔠⤂龜⌧㣮㗏ᱨ⏩➶㑩㔠⤂龜⌧➔㔠ᮣ➔㔠♋㫥⏒☨⟙⛪⯿㗁 㑩㔠⏒⟙⛪☨ 1/3ᱨ㎒儿㺸⏒㵀⡘㴾㊿ギ╌☨㦐㢭㦐␘ 180°ᮣ㽄⏒☨⤤㺗⏥㴿 㢜 0ᱨ✚⟅㺗㵘㨏㲂⛮鬼⧧鬼㎩ⷆ☨⟅㺗ᮣ⟅㺗⧧⤤㺗㺐⌴⯿㗁 2:1ᮣ
㐵 ⛊ 㔠 ㊷ 㾈 ⶉ ☨ ║ 㟧 ➝ ➈ 㗁 ⺉ 㱫 㔠 ㊷ 㜳 㸏 / ⮂ ⏒ ㋹ᮢ 㮥 ⛰ ␅ ║ 㗞 ⧧ 㮥 ⢔ VSWR ( ♋㫥㽄⏒⌴ ) ␌㗎㮱⹂␌八 VSWRᮣ☕㜳㸏㬄║㗞㦏㮰⛑㖫ᱨ␌㗎㮱 ⍏⭝㥲⟅㺗⧧⤤㺗☨㦐⛶㢭㺥⧧㗷㺗ᮣ⢗⳯㸆㨗␌八ᱨ⍏☠ⓞ㾈ⶉᮣ㵀⏥㟠 ☨㊷龜㔋ᱨ㮾㺺⡒╱␌八⏧㻊ᮣ㦆■㠬⿱➶㣨㮱ㅢ㵀㊷龜㓤グ㋜⭺㺓Ⱗ␌八 㑩㔠⏒⧧➔㔠⏒ᱨ㾈ⶉⰵ⥗㮾㱫✂㺸⢏㖷 ( ⊪⸶ VSWR) 㦄㖸ⓞ⹂ᮣ
Linear network
Time
Time
Magnitude
Frequency 㟰 3. 㦐㢭㚞㊷龜☨⍐⪇
0º
–180º –360º
Frequency
Frequency
4
Nonlinear networks
Saturation, crossover, intermodulation, and other nonlinear effects can cause signal distortion
㟰 8. 㱫 Z0 ⛭Ⱗ☨║㗞㦏
8
☕║㗞㦏㺷⛭⛮鬼㖫 ( ⛮鬼⏥ㅢ㢞Ⓘ♋㫥ᱨ㯜✚⧞㓞⤂龜㢜工 )ᱨ➔㔠⏒㬄║ 㗞㦏➕⪰☡㨳⧟㴚 ( 㟰 9)ᮣ➔㔠♋㫥⏒☨▙㨏⍄㐹☬㲂㑩㔠♋㫥⏒ ; ✚㦐㢭㵀 ⡘㴾㊿ギ╌㵘㲓㑩㔠⏒㦐␘ 108°ᮣ➔㔠⏒㲓㑩㔠⏒☨▙㨏㦐☬ᱨ☏≢㦐➔➝ 㦢㨾ⱌᮣ