中心議題：

• 網絡分析儀的結構和原理
• 網絡分析儀的誤差和校準
• 網絡分析儀的使用
• 網絡分析儀實戰經驗Q/A

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網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)通(tong)過(guo)正(zheng)弦(xian)掃(sao)描(miao)測(ce)量(liang)獲(huo)得(de)線(xian)性(xing)網(wang)絡(luo)的(de)傳(chuan)遞(di)函(han)數(shu)以(yi)及(ji)阻(zu)抗(kang)函(han)數(shu)的(de)儀(yi)器(qi)
，它(ta)通(tong)過(guo)測(ce)定(ding)網(wang)絡(luo)的(de)反(fan)射(she)參(can)數(shu)和(he)傳(chuan)輸(shu)參(can)數(shu)，從(cong)而(er)對(dui)網(wang)絡(luo)中(zhong)元(yuan)器(qi)件(jian)特(te)性(xing)的(de)全(quan)部(bu)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)全(quan)麵(mian)描(miao)述(shu)，廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)分(fen)析(xi)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)部(bu)件(jian)、材料、電路
、設備和係統，如手機3G信號、RF產(chan)品(pin)測(ce)試(shi)等(deng)，是(shi)優(you)化(hua)模(mo)擬(ni)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)和(he)調(tiao)試(shi)檢(jian)測(ce)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)。本(ben)講(jiang)剖(pou)析(xi)網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)結(jie)構(gou)和(he)原(yuan)理(li)
，深(shen)入(ru)解(jie)析(xi)網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)誤(wu)差(cha)和(he)校(xiao)準(zhun)，介(jie)紹(shao)網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)使(shi)用(yong)工(gong)序(xu)，並(bing)分(fen)享(xiang)網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)實(shi)戰(zhan)經(jing)驗(yan)，以(yi)幫(bang)助(zhu)微(wei)波(bo)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)和(he)測(ce)試(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)解(jie)決(jue)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)問(wen)題(ti)。

網絡分析儀可直接測量有源或無源

、可逆或不可逆的雙口和單口網絡的複數散射參數
，並以掃頻方式給出各散射參數的幅度、相位頻率特性。自動網絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正，並換算出其他幾十種網絡參數
，如輸入反射係數、輸出反射係數、電壓駐波比、阻抗（或導納）
、衰減（或增益）
、相移和群延時等傳輸參數以及隔離度和定向度等。

網絡分析儀分為標量網絡分析儀和矢量網絡分析儀。標量網絡分析儀隻測量線性係統的幅度信息
；矢量網絡分析儀可同時進行幅度傳輸特性和相位特性測量。以下是網絡分析儀的原理介紹。

網絡分析儀的結構和原理

網絡分析儀能夠完成反射、傳輸兩種基本測量

，從而確定幾乎所有的網絡特性，S參數是其中最基本的特性。

基本的網絡分析儀主要由信號源、信號分離裝置

、接收機和處理顯示單元組成（如圖1所示）。
         
                                        圖1 網絡分析儀係統組成

信號源：向被測網絡提供入射信號或激勵
，具備頻率和功率掃描功能。

信號分離裝置：包括功分器（提供參考信號）、定向耦合器、電橋

，其中定向耦合器用於器件反射性能測試，定向耦合器連接端點是反射特性測試點

接收機：接收機噪聲電平小

，網絡分析測試動態範圍大；接受機噪聲電平高，網絡分析測試動態範圍小。接收器針對不同的特性要求也有不同的結構，可被看作是帶有下變頻器、中頻濾波器以及矢量檢測器的窄帶接收機

，類似於矢量信號分析儀。它們可以提取出信號的實、虛(xu)部(bu)，用(yong)於(yu)計(ji)算(suan)幅(fu)值(zhi)和(he)相(xiang)位(wei)信(xin)息(xi)。此(ci)外(wai)，所(suo)有(you)接(jie)收(shou)器(qi)都(dou)與(yu)信(xin)號(hao)源(yuan)使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)相(xiang)位(wei)參(can)考(kao)，可(ke)以(yi)在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)相(xiang)位(wei)參(can)考(kao)下(xia)計(ji)算(suan)接(jie)收(shou)信(xin)號(hao)與(yu)入(ru)射(she)信(xin)號(hao)的(de)相(xiang)位(wei)關(guan)係(xi)。

處理顯示單元：包括標識讀取測試結果、極限判斷、顯示比例和標識
、文件處理等。

信號源通過信號分離模塊饋入DUTshuruduan，xinhaofenlimokuaikekanzuoyigeceshizhuangzhi。zaizheli
，jiangfanshexinhaohechuanshuxinhaofenlijinbutongdezujianceliang。duiyumeiyigepindian，chuliqiceliangxinhaobingjisuancanshuzhi(例如S21或駐波比)。然後再進行用戶校準，對提供數據的錯誤校正，在顯示器上查看參數以及修正後的數值

，並使用其它用戶功能，比如縮放波形圖。
                          
                                                   圖2 網絡分析儀測試信號流程[page]

網絡分析儀的基本結構絕大部分在測試裝置中實現。一旦分析儀測量出入射信號（R參考接收器）和傳輸信號的幅值和相位，或者是反射信號（A和B接收器）的幅 值和相位，就可計算出四個S-參數值
，如圖3所示。
                           
                                                                         圖3

關於網絡分析儀詳細的原理介紹，請查看
網絡分析儀的原理詳解
http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011487

網絡分析儀的誤差和校準

網絡分析儀測量誤差包括係統誤差、隨機誤差和飄移誤差。如圖4所示。
                       
                                                                                   圖4
一個完整的網絡分析儀正向不確定性的來源包括：傳輸和反射追蹤；負載和源匹配
；定向性和隔離，這些再結合反向6個誤差項
，共有12誤差項。用戶校準需要充分考慮這12個誤差，以便得到適當的修正係數來用到測量數據當中。這項修正是矢量網絡分析儀的顯著的精度的主要原因。

wangluofenxiyidexiaozhuntongchangtongguoyigewangluofenxiyidetaobaodeyixiliexiaozhunbiaozhunhuozheshiyonghuzhiding，yonghudingyidebiaozhunlaiwancheng。yixiliedexiuzhengcanshutongguobijiaoyijingzhidaodecunchuzaiwangluofenxiyideshujuhegenjuxiaozhunbiaozhunsuochanshengdeceliangshujuchanshenglechulai。zaixiaozhunceshizhongzhexiejiubeiyongzaishujuzhongyibuchangcuowuyuan。

而網絡分析儀的校準分為頻響校準和矢量校準，其中頻響校準又稱為歸一化處理
，比較簡單，但是隻能消除跟蹤誤差（頻響誤差）；而矢量校準則需要更多校準件
，可消除更多誤差項目，但是要求矢量測試能力。

三個係列的校準經常用在網絡分析儀的校準當中：

1. 短路的，開路的，負荷的，直達的(SOLT)
2. 直達的，反射的，線性的 (TRL)
3. 使用外部自動化的校準模型的自動校準

由於每一個係列的校準都有很多不同的要求，需要根據DUT，測試係統，以及測試要求來決定使用哪一種方法。網絡分析儀的校準是其使用的一個步驟，下麵介紹網絡分析儀使用的完整步驟。

網絡分析儀的使用

網絡分析儀的使用步驟包括：準備、操作、校準和執行。

準備
 準備網絡分析儀和DUT
• 清潔，檢查和測量所有連接器
• 如果使用SOLT校準，選擇一種處理非插入式連接的方法
• 連接分析儀的電纜和適配器到分析儀上[page]

操作
• 預調網絡分析儀
• 設定源參數，包括頻率，功率，速度係數和IF帶寬
• 連接DUT
，驗證安裝，電纜，適配器和運行
• 選擇S-參數測量和顯示格式
• 若可以
，設定特殊的測量目標
，如參考平麵的擴展
• 觀察響應
• 移除DUT

校準
• 選擇適當的校準工具包或定義輸入校準標準
• 設置IF帶寬並平均以最小化校準期間的噪聲
• 手動校正或使用自動校準
• 采用熟知的核查標準驗證校準質量
• 保存儀器狀態和校準

執行
• 連接DUT
• 從校準步驟中得到合適的校正參數
• 測量並保存DUT參數

網絡分析儀在正確使用的前提下，是某些最精確的射頻儀器，典型的精度為± 0.1 dB和±0.1度。它可以進行精確，可重複的RF測量。現代網絡分析儀提供的配置和測量能力像他們應用範圍一樣廣泛。選擇合適的儀器，校準
，功能
，以及采用可靠的RF測量方法，可以最優化你的網絡分析儀的結果。

關於網絡分析儀詳細的應用介紹
，請查看
網絡分析儀的誤差、校準和應用
http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011488
網絡分析儀測天線S參數應用實例
http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011489

網絡分析儀實戰經驗Q/A

1如何使用矢量網絡分析儀測量天線的駐波比
？（天線連接有一根50歐的同軸電纜，應使用網分的哪一個端口去接天線的饋線輸入端
？怎樣設置網分的測量功能

？）

答：
1、打開網絡分析儀，然後按下‘PRESET’鍵，準備進行設置。
2
、設置監視的頻率範圍：按下‘FREQ’鍵
，按下‘CENTER’軟鍵，使用數字鍵輸入掃頻段的中心頻率，例如144，然後按下‘MHz’軟鍵。
3、按下‘SPAN’軟鍵，輸入測量帶寬，使用數字鍵輸入‘10’，然後按下‘MHz’軟鍵。
4
、選擇測量端口：按下‘CHAN 1’鍵，然後再按下‘TRANSMISSION’軟鍵。
5
、選擇測量類型：按下‘FORMAT’鍵，然後從菜單選擇‘SWR’。
6、按下‘REFERENCE POSITION’軟鍵
，在屏幕菜單上選擇‘9’，然後按下‘ENTER’軟鍵。
7
、設置測量標記為113MHz和115MHz：按下‘MARKER’鍵，然後在屏幕菜單上輸入‘1’。使用數字鍵盤輸入‘113’，然後按下‘MHz’軟鍵。然後在屏幕菜單上輸入‘2’。使用數字鍵盤輸入‘115’
，然後按下‘MHz’軟鍵。
8、在‘REFLECTION’菜單下，按下‘CAL’，然後選擇‘ONE PORT’。
9、在網絡分析儀的RF OUT端


，安裝開路校準設備。
10、按下‘MEASURE STANDARD’，等一會兒，直到出現‘CONNECT SHORT’為止。
11、在網絡分析儀的RF OUT端，安裝短路校準設備
，按下‘MEASURE STANDARD’，等一會兒，直到出現‘CONNECT OPEN’為止。
12、在網絡分析儀的RF OUT端

，安裝50Ω的終端電阻，按下‘LOAD’，等一會兒
，直到出現‘CONNECT LOAD’為止。
13
、將天線電纜連接到在網絡分析儀的RF的輸出端。
14、在網絡分析儀上，按下‘MARKER’，顯示測量標記。
15
、在‘REFLECTION’菜單下，按下‘MEAS’，即可顯示出天線在144MHz的駐波比。
 
2矢量網絡分析儀技術指標：技術指標上的中頻帶寬、反射跟蹤、傳輸跟蹤、有效方向性、有效源匹配、有效負載匹配，這些都是什麼意思？

答：
中頻帶寬：信號是分頻段的，這是指在中間頻段上儀器允許同時通過的頻率範圍；
反射跟蹤：是指對反射信號的跟蹤能力；
傳輸跟蹤：是指對傳輸信號的跟蹤能力
；
有效方向性：一般是指無線信號的接收方向控製；
有效源匹配：指能夠分析的信息源


；
有效負載匹配:是指分析時較為合理的負載值，負載不匹配時接收信號會很弱。

3網絡分析儀上的S參數是什麼意思呢？

答：S 參數（散射參數）用於評估 DUT 反射信號和傳送信號的性能。S 參數由兩個複數之比定義，它包含有關信號的幅度和相位的信息。如圖所示S 參數通常表示為：
           
S輸出 輸入
輸出：輸出信號的 DUT 端口號
輸入：輸入信號的 DUT 端口號
例如，S 參數 S21 是 DUT 上端口 2 的輸出信號與 DUT 上端口 1 的輸入信號之比

，輸出信號和輸入信號都用複數表示。

當啟動平衡-不平衡轉換功能時，可以選擇混合模 S 參數。