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常用网络分析仪器的基本概念

随着无线电技术的发展，遇到射频仪器的机会也多了起来，其中有一些看起来具有相似的用途。正确认识这些仪器有各什么特点，适合用在哪些地方，有助于合理的配置仪器，提高DIY效率，同时也能节约预算。矢量网络分析仪是目前主流使用的网络分析仪，标量网络分析仪在中高duan场合已基本淘汰。这里就网络分析仪器的基本概念做一个简单介绍，希望对大家有帮助。

定向电桥是一种射频网络，通俗而言，是一种能够区分射频信号流动方向的装置。一般情况下，射频信号从信号源（比如发射机）传输到负载（比如天线），叫做入射。如果负载不匹配，就会反射一部分信号，使它送回到信号源，简称为反射。高于1GHz时，元件的几何尺寸可以与信号波长相比拟，从而增强了由于器件结构而引起的电路性能变化。定向电桥能够把这两种不同方向的射频信号分别提取出一部分来。理论上，正向电桥提取正向传输的信号，不会提取反向的信号。反之，反向电桥只提取反向传输的信号，不会提取正向信号。在提取的过程中，不会丢失信号的相位信息，也能够以确切的数学关系忠实的反映信号的幅度。对于阻抗确定的传输系统，知道了幅度也就知道了功率。

电桥是非常有用的装置，有了只提取一个方向信号的能力，只要对提取出来的信号的功率（幅度）和相位进行检测，就能测试传输的功率大小、反射的功率大小，传输和反射之间的相位差别。有了这些信息，就能描述负载的特征。要求电源地线接地电阻小于1欧姆，零线和地线之间的电压要小于1伏。由于定向电桥只能提取一个方向的信号，所以要同时测得上述参数，应该使用两个不同方向安装的电桥串联起来，对它们提取到的信号进行比较。使用两个电桥比较麻烦，在要求不高的情况下，对于正向信号的提取，可以使用更为简单的定向性网络——例如分路器。这种分路器正反特性也是不同的，不过单向性没有定向电桥好。

通常的天线分析仪具有一个端口。这个仪器内部有一个或者两个定向电桥，另外还有一个频率可变的信号发生器，以及用来检测定向电桥提取到的信号的检波器。作为射频和微波测试的重要接插件和端口的类型，波导的应用领域十分广泛。当把天线分析仪的端口连接到待测的天线上时，分析仪可以对正向信号和反向信号进行比较。如果只进行幅度的比较，可以求得驻波系数、反射系数或回波损耗。如果同时还进行相位的比较，则可以求得天线的阻抗。

网络分析仪的常用技术及性能参数　　

（1） 测试端口输出频率：范围、分辨率、精度等;

（2） 输出特性：功率范围、分辨率、电平精度、电平线性、阻抗、二次谐波、三次谐波、非谐波寄生信号（典型值）、与混频器有关的非谐波寄生信号等;

（3） 测试端口输入特性：频率范围、平均噪声电平、大输入电平、损坏电平、阻抗、谐波、二次谐波、三次谐波、谐波测量精度及动态范围等;

（4） 群延迟特性：范围、孔径、群延迟精度等;

（5） 结构特性：尺寸、重量等。

其他的还应该包括了解它的方向性、耦合度、插入损耗、连接器，以及其他的一些校准的配件零件等。

现代网络分析仪已广泛在研发，生产中大量使用，网络分析仪被广泛地应用于分析各种不同部件 ，材料，电路，设备和系统。无论是在研发阶段为了优化模拟电路的设计，还是为了调试检测电子元器件，矢量网络分析仪都成为一种不可缺少的测量仪器。

在过去的十年中，矢量网络分析仪由于其较低的成本和的制造技术，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年代早期台现代独li台式分析仪才诞生。FFT相对于频率扫描的优点是：实时测量当然，一些扫频谱仪还具有FFT功能，如PSA，通用频谱分析仪，后端接收信号的AD采集，然后由DSP处理，可以实现VSA（矢量信号分析仪）的功能，例如ESA 89601A。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。

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。当测试大功率信号时，接收机处于高电平状态，此时，接收机的非线性的行为必然会导致非线性系统误差，进而对测量结果引入不确定度。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，很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。

网络分析仪时域门控功能的应用

根据电缆的性能，如频率范围、长度、是否差分，设置时域门控，可以按照线缆连接的位置，门控选通，获得实际物理线缆的各项参数结果。门控选通测试结果对应被测线缆，不含接头和夹具以及其它测试线缆。

由于被测线缆不是50Ω标准同轴线缆，可能是高速数据线、差分线等。

用网络分析仪测试时，测试端口是标准50Ω同轴线缆，因此在连接被测电缆时要求使用转接头或夹具，而这些接头和夹具的S参数未知，需要去除其影响，才能获得被测线缆的实际参数。

目前常用的方法是去嵌入或夹具移除法，这些方法要求精准设计的夹具和微带校准件，校准后移除夹具的S参数。如何让功率分析仪测试变得更具有抗干扰性在测试环境愈发复杂的今天，很多因素都会对测量结果产生比较大的影响，如何将测试中的干扰降到低也是各测试工程师的难题。其难点在于夹具及其校准件的制作，通常校准件的参数是理论设计值，跟实际值有一定差距，并且校准和得到的夹具自身S参数，可能造成实测数据曲线的波动，甚至错误。