矢量网络分析仪的原理及测试方法课件
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－駐波比电橋
潛伏的誤差
* 相對於溫度 / 時間的漂移 * 信号源 / 接收器的內部噪 声 * 連接器的重复性
通過仪器的校正過程能最大的減小系統誤差的不確定度.
10
网絡分析仪原理
數據較准
僅做頻率跟踪誤差較正
做幅度方面的頻率特性較正．執行過程簡單，但由於多路反射的原因， 選擇 2 端口全校正能做到更准確的測量．
O
放大器 O O O O O
OO
變压器 O
O
頻率轉換器
O
各種功能模块 O O O O O O O O O
6
网絡分析仪原理
矢量网絡分析參數
傳輸
* 幅度響應 反射系數
* 衰減／增益 抗
* 相位響應 導納
* 群延時 电压駐波比
反射
*
*阻
*
*
7
网絡分析仪原理
S – 參數（散射矩陣）
a1
前向測量
b1 b *1
Ein
入射波 (Ein)
反射波 (Eref)
器件网絡电路
傳輸波 (Etr) Eref
Etr
3
输入功能块
网絡分析仪原理
（×ｎ 通道）
（Ex.：Network Analyzer with5Hz to
500MHz）
处理器功能块
Sampler
820kHz B.P.F 20kHz L.P.F AMP
820k～ 500.82MHz
RF Filter
VCO
VCO
TCXO
VCO
DATA CONT.
MEMORY
SUB CPU
LCD MODULE KEY BOARD
PA
Power Amp RF Filter
MOD
CODE
Microphone
15
网絡分析仪做元器件測試的系統配置
測試方案
VHF band
Semi-microwave
band
反射特性： 在每個端口得到開路／短路／負載的較正數據．每個標准 器具應有与直通器相同的电子長度去消除电長誤差．
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
等效电路常數分析
a. 4 元素
L1
RF IN S11M
定向性
信号源1匹配
頻率E跟D 踪
Es S11A
S11M: 測E量R 數據 (在校正前)
S11A: 真正數據
S11AER 1 – ES S11A
ED: ES: ER:
Leabharlann Baidu12
2 端口全校正
* 定向性 * 信号源匹配 * 負載匹配 * 傳輸跟踪 * 補償反射跟踪 * 高精度校正2端口器件的所有 S 參數 - 需用 開路／短路／負載／直通 4種標准校正器具
＊傳輸測量 當移去被測件后，使用一個直通標准器去校正頻率特 性誤差包括連接綫和連接器．
＊反射測量 －開路或短路標准器具必須被選用． －當使用開路標准器時，執行 NORMALIZE (THRU)功能． －當使用短路標准器時，執行 NORMALIZE (SHORT)功能．
11
１端口全校正
做反射測量時的定向性，信号源匹配和頻率跟踪的誤差校正． 用於１端口器件或帶有終端器的２端口器件的精度反射測量． 需用三種標准校正器具，開路器，短路器和負載器． 測量端口： 當連接開路，短路和負載器時在每個端口獲得校正數據．
Microwave Mili-wave
band
band
网絡分析仪 做生產綫測試
工位測試
貭檢測試
高產量 低成本 高可靠性
頻率帶寬
网絡分析仪 做產品開發測試
高精度 高性能
進一步各種應用測試
自動設备系統測試
•高頻夾具技術 •自動分選處理裝置
16
需小的曲綫 噪声作諧振 頻率測量
晶体諧振器測量應用
需低的噪声电 平做反諧振頻 率測量
矢量网络分析仪的原理及测试方法
深圳市南方联合实业有限公司
1
什麼是网絡分析仪的分析對象?
通信
多媒体
Communication
Computer
Neo-Audio Visual
集成电路芯片
电子元器件
High-frequency device
电池
2
网絡分析仪原理
器件网絡分析方法
通過每個工作頻點的掃描去測量信号傳輸和反射的幅度与相位變化量 值．
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
高頻器件
VHF NA
RF NA (R3765/R3767CG)
RF Filter RF Filter IF Filter
RF
ANT
AMP
RF AMP
DEM
MAIN CPU
SPEAKER
DPX
Duplexer
RX SYNTHE
RX SYNTHE
RBW 优化測量
17
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/4
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/4
晶体諧振器的諧振頻率測量实例
(曲綫噪声的改善)
0.02dB (傳統型仪器)
RBW 10kHz
0.01dB (R3754) RBW 10kHz
|Z|
|Z|
20
晶体諧振器等效电路常數的分析應用功能
*
电纜綫
* 功分器
*5
振蕩器
网絡分析仪原理
被測器件應用 vs 測量功能
幅度特性 相位特性 延時特性 电平特性 回波損耗 駐波比 阻抗圓圖 极坐标圖 正交阻抗
濾波器 O O O
OOOO
諧振器 O O
OO
O
O
延迟綫 O
O
綫圈
O
电容器
O
O
傳輸綫 O
O
O
O
电纜綫 O
O
O
O
分配器 O
O
天綫
OOOO
磁头 O
O
800kHz
DSP A/D CPU
Displa y
812.621MHz
812.62～
811.8MHz
1312.62MHz
X’TAL
输出功能块
ATT
ATT
5～500MHz
4
网絡分析仪原理
器件測量應用範圍
* 濾波器
(晶体／电感电容／陶瓷／介貭／声表面波)
* 双工器
*
放大器
* 隔離器
*
負載，終端器
* 环路器
S21
S11
S22
S12
被測器件
S11 S12 SS11= a1 + S12 a2
S21 S22
b2 b*
2 反向測量
a2
b1 =
8
b2 =
网絡分析仪原理
阻抗參數
Z= 件的复數阻抗
1+r
Z : 被測
阻抗Z =
1–r R + jX
1 R w=CsRs
Zo : 特性
1 = G + jB
wLs = -Z
1 Rp
X=
1
Y=
wLp
G=
阻抗复數單位能用數學描述分成实部和虛部，或者幅度和相位兩部分，為了
簡化复數阻抗的解讀，我們採用了實密斯阻抗圓图來分解讀出． B = 9
网絡分析仪原理
誤差
系統誤差
(具有重复性的) * 信号源匹配
－由於信号源,电橋,耦合器,功分 器 * 負載匹配
－由於被測件 * 頻率響應
－連接綫損耗,电橋 * 定向性
潛伏的誤差
* 相對於溫度 / 時間的漂移 * 信号源 / 接收器的內部噪 声 * 連接器的重复性
通過仪器的校正過程能最大的減小系統誤差的不確定度.
10
网絡分析仪原理
數據較准
僅做頻率跟踪誤差較正
做幅度方面的頻率特性較正．執行過程簡單，但由於多路反射的原因， 選擇 2 端口全校正能做到更准確的測量．
O
放大器 O O O O O
OO
變压器 O
O
頻率轉換器
O
各種功能模块 O O O O O O O O O
6
网絡分析仪原理
矢量网絡分析參數
傳輸
* 幅度響應 反射系數
* 衰減／增益 抗
* 相位響應 導納
* 群延時 电压駐波比
反射
*
*阻
*
*
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网絡分析仪原理
S – 參數（散射矩陣）
a1
前向測量
b1 b *1
Ein
入射波 (Ein)
反射波 (Eref)
器件网絡电路
傳輸波 (Etr) Eref
Etr
3
输入功能块
网絡分析仪原理
（×ｎ 通道）
（Ex.：Network Analyzer with5Hz to
500MHz）
处理器功能块
Sampler
820kHz B.P.F 20kHz L.P.F AMP
820k～ 500.82MHz
RF Filter
VCO
VCO
TCXO
VCO
DATA CONT.
MEMORY
SUB CPU
LCD MODULE KEY BOARD
PA
Power Amp RF Filter
MOD
CODE
Microphone
15
网絡分析仪做元器件測試的系統配置
測試方案
VHF band
Semi-microwave
band
反射特性： 在每個端口得到開路／短路／負載的較正數據．每個標准 器具應有与直通器相同的电子長度去消除电長誤差．
傳輸特性： 用直通標准器連接並做直通短路校正．
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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
等效电路常數分析
a. 4 元素
L1
RF IN S11M
定向性
信号源1匹配
頻率E跟D 踪
Es S11A
S11M: 測E量R 數據 (在校正前)
S11A: 真正數據
S11AER 1 – ES S11A
ED: ES: ER:
Leabharlann Baidu12
2 端口全校正
* 定向性 * 信号源匹配 * 負載匹配 * 傳輸跟踪 * 補償反射跟踪 * 高精度校正2端口器件的所有 S 參數 - 需用 開路／短路／負載／直通 4種標准校正器具
＊傳輸測量 當移去被測件后，使用一個直通標准器去校正頻率特 性誤差包括連接綫和連接器．
＊反射測量 －開路或短路標准器具必須被選用． －當使用開路標准器時，執行 NORMALIZE (THRU)功能． －當使用短路標准器時，執行 NORMALIZE (SHORT)功能．
11
１端口全校正
做反射測量時的定向性，信号源匹配和頻率跟踪的誤差校正． 用於１端口器件或帶有終端器的２端口器件的精度反射測量． 需用三種標准校正器具，開路器，短路器和負載器． 測量端口： 當連接開路，短路和負載器時在每個端口獲得校正數據．
Microwave Mili-wave
band
band
网絡分析仪 做生產綫測試
工位測試
貭檢測試
高產量 低成本 高可靠性
頻率帶寬
网絡分析仪 做產品開發測試
高精度 高性能
進一步各種應用測試
自動設备系統測試
•高頻夾具技術 •自動分選處理裝置
16
需小的曲綫 噪声作諧振 頻率測量
晶体諧振器測量應用
需低的噪声电 平做反諧振頻 率測量
矢量网络分析仪的原理及测试方法
深圳市南方联合实业有限公司
1
什麼是网絡分析仪的分析對象?
通信
多媒体
Communication
Computer
Neo-Audio Visual
集成电路芯片
电子元器件
High-frequency device
电池
2
网絡分析仪原理
器件网絡分析方法
通過每個工作頻點的掃描去測量信号傳輸和反射的幅度与相位變化量 值．
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
高頻器件
VHF NA
RF NA (R3765/R3767CG)
RF Filter RF Filter IF Filter
RF
ANT
AMP
RF AMP
DEM
MAIN CPU
SPEAKER
DPX
Duplexer
RX SYNTHE
RX SYNTHE
RBW 优化測量
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SUCCESS
THANK YOU
2019/9/4
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/4
晶体諧振器的諧振頻率測量实例
(曲綫噪声的改善)
0.02dB (傳統型仪器)
RBW 10kHz
0.01dB (R3754) RBW 10kHz
|Z|
|Z|
20
晶体諧振器等效电路常數的分析應用功能
*
电纜綫
* 功分器
*5
振蕩器
网絡分析仪原理
被測器件應用 vs 測量功能
幅度特性 相位特性 延時特性 电平特性 回波損耗 駐波比 阻抗圓圖 极坐标圖 正交阻抗
濾波器 O O O
OOOO
諧振器 O O
OO
O
O
延迟綫 O
O
綫圈
O
电容器
O
O
傳輸綫 O
O
O
O
电纜綫 O
O
O
O
分配器 O
O
天綫
OOOO
磁头 O
O
800kHz
DSP A/D CPU
Displa y
812.621MHz
812.62～
811.8MHz
1312.62MHz
X’TAL
输出功能块
ATT
ATT
5～500MHz
4
网絡分析仪原理
器件測量應用範圍
* 濾波器
(晶体／电感电容／陶瓷／介貭／声表面波)
* 双工器
*
放大器
* 隔離器
*
負載，終端器
* 环路器
S21
S11
S22
S12
被測器件
S11 S12 SS11= a1 + S12 a2
S21 S22
b2 b*
2 反向測量
a2
b1 =
8
b2 =
网絡分析仪原理
阻抗參數
Z= 件的复數阻抗
1+r
Z : 被測
阻抗Z =
1–r R + jX
1 R w=CsRs
Zo : 特性
1 = G + jB
wLs = -Z
1 Rp
X=
1
Y=
wLp
G=
阻抗复數單位能用數學描述分成实部和虛部，或者幅度和相位兩部分，為了
簡化复數阻抗的解讀，我們採用了實密斯阻抗圓图來分解讀出． B = 9
网絡分析仪原理
誤差
系統誤差
(具有重复性的) * 信号源匹配
－由於信号源,电橋,耦合器,功分 器 * 負載匹配
－由於被測件 * 頻率響應
－連接綫損耗,电橋 * 定向性