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网络分析仪工作原理及使用要点

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。
  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,*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。
测试装置:由定向耦合器和开关构成,用于分离反射信号和入射信号。
接收机:由取样/混频器、中频处理和数字信号处理等部分组成,用于信号的下变频及中频数字信号处理。
显示:由图形处理器、亮度LCD 显示器、逆变器组成,用于字符和图形的亮度、速显示。
测量中应注意的事项 
a) 电缆连接器、阻抗转换器、驻波电桥和匹配负载等器件应严格区分75Ω和50Ω两种特性阻抗、因其外径及连接螺纹相同,容易混淆。应避免将75Ω阳头与50Ω阴头连接, 这样会造成电路不连续无法测试;更应避免将50Ω阳头与75Ω阴头连接,因为这将彻底损坏75Ω阴头的插孔。
b) 阻抗转换器、匹配负载、驻波电桥及测量探头均应小心轻放,妥善保管,防止从处跌落而影响其性能及*终测量结果。
c) 各器件连接时,应注意连接转动时的方法,只允许转动活动螺母保证插针与插孔作直线移动。否则插针和插孔会发生螺旋运动而加快磨损,以及很可能使内部插针插空松动而无法正常使用。
d) 电缆连接头装好后,应仔细检查插针是否位于正中,必要时应设法校正,使其对中,避免损坏待连接的连接器插孔。
矢量网络分析能测量被测件的时域响应,被测件的时域反射或传输响应,显示是接近实时的。时域分析对于测量电缆结构(阻抗)的均匀性非常有用。
矢量网络分析先测量频率响应,然后通过内部计算机利用傅立叶反变换把频域信息转换成时域信息,X 轴为时间轴。矢量网络分析仪利用傅立叶变换技术对测量数据进行数学处理,可将频域数据和时域数据进行相互转换。