RD网络分析仪与频谱分析仪基础培.ppt

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1、矢量网络分析仪基础培训矢量网络分析仪基础培训Yan.Xin 2003/12/03 矢量网络分析仪是测试高频器件性能的最常用的测试仪器。常用来测试下列器件器件类型器件类型有源有源无源无源I集成度集成度HighLow天线天线Antennas开关开关Switches双工器双工器Duplexers or Diplexers滤波器滤波器Filters耦合器耦合器Couplers分路器分路器Splitters,dividers合路器合路器Combiners隔离器隔离器Isolators环形器环形器Circulators衰减器衰减器Attenuators同轴电缆同轴电缆Cables收发信机收发信机Trans

2、ceivers低噪放低噪放LNA功放功放PARF微波信号的特性与光有相似性 RF入射光反射光透射光 光待测件待测件DUT入射波反射波投射波高频器件的主要特征参数透射信号入射信号透射透射GainS-ParametersS21,S12TransmissionCoefficientInsertion Loss反射信号入射信号反射反射SWRS-ParametersS11,S22ReflectionCoefficientReturnLoss G,rT,t入射信号反射信号透射信号RBAAR=BR=反射参数 dBNo reflection(ZL=Zo)r rRLVSWR01Full reflection(Z

3、L=open,short)0 dB1=ZL-ZOZL+OZ电压反射系电压反射系数数=VreflectedVincident=rFG=rG功率功率Return loss=-20 log(r),电压驻波比电压驻波比VSWR =EmaxEmin=1+r1-rEmaxEmin传输参数V传输or透射V入射传输系数 T=VTransmittedVIncident=tfDUT增益 (dB)=20 Log VTrans VInc =20 log t（功率）插损(dB)=-20 Log VTrans VInc =-20 log t由于一些原因，我们一般测量器件的S参数 S11=反射入射=b1a1a2=0S21=

4、透射I入射=b2a1a2=0S22=反射入射=b2a2a1=0S12=透射入射=b1a2a1=0入射传输or透射S21S11反射b1a1b2Z0Loada2=0DUTForward入射传输or透射S12S22反射b2a2ba1=0DUTZ0LoadReverse1各个S参数与 一般测量参数是一一等效的S11=前向反射系数(input match)S22=反向反射系数(output match)S21=前向传输系数(gain or loss)S12=反向传输系数(isolation)我们习惯用取对数后的形式来表示S参数，即以dB形式来表示系统误差：可以通过对仪器进行校准来减小此误差系统误差：可以

5、通过对仪器进行校准来减小此误差随机误差随机误差漂移误差漂移误差测量中存在的三种误差Measured DataUnknown DeviceSYSTEMATICRANDOMDRIFTErrors:CALRE-CAL测量中主要使用两种连接器或转接头N型(Male)阳头（Female）阴头注意：在使用中，N型头可以直接用手拧，而SMA头必须使用力矩扳手；两者拧接时皆为旋拧阳头，电缆接头一般为阳头；不按此操作易损伤接头和减少其寿命SMA型(Male)阳头（Female）阴头注意：在使用中，N型头可以直接用手拧，而SMA头必须使用力矩扳手；两者拧接时皆为旋拧阳头，电缆接头一般为阳头；不按此操作易损伤接头和

6、减少其寿命N型转接头SMA转接头l校准合中一般也有两种规格的校准件：N型(M 和F);SMA型（M和F）n在校准时一定要根据校准件的规在校准时一定要根据校准件的规格来选择相应的校准菜单格来选择相应的校准菜单(Male)阳头（Female）阴头根据准确度的不同，有几种校准类型l“RESPONSE”校准（准确度较差，但是校准过程简单）用一双阴头l1-port 校准校准(用于反射参数测量)Full 2-port（全端口）校准全端口）校准(准确度最高，用于正式测试)thruthruSHORTOPENLOADthruSHORTOPENLOADSHORTOPENLOADRESPONSE”校准操作步骤校准操

7、作步骤lFull 2-port（全端口）校准操作步骤全端口）校准操作步骤校准效果简单检查与判别1：校准完成后，首先不接任何转接头和器件，矢网显示的S11和S22值在校准频段内应该为接近于0的一个负值；否则说明校准不好2：其次接标准50欧负载到两端口，矢网显示的S11和S22值在校准频段内应该为小于-40dB的一个值；否则说明校准不好3：第三步可在两端口间接另一双阴转接头（最好不是校准时所用的那个），矢网显示的S21，S12值在校准频段内应该为接近于0的一个负值；S11,S22值在校准频段内应该小于-40dB否则说明校准不好Response校准和Two-Port 全端口校准测试结果对比CH1 S

8、21&Mlog MAG1 dB/REF 0 dB CorCH2 MEMlog MAGREF 0 dB1 dB/CorUncorrectedAfter two-port calibrationSTART 2 000.000 MHzSTOP 6 000.000 MHzx212After response calibration测试一滤波器的插损测试一滤波器的插损频谱分析仪使用基础培训频谱分析仪使用基础培训频谱仪和网络分析仪最主要的区别.Amplitude RatioFrequency AmplitudeFrequency8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz-26.5 GHz对器

9、件性能进行测量测量未知信号（与示波器有些相似）Network analyzers:lmeasure components,devices,circuits,sub-assemblies Spectrum analyzers:lmeasure signal amplitude characteristicscarrier level,sidebands,harmonics.)什么叫频谱分析?8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz-26.5 GHzAngilent公司频谱仪前面板功能区分布公司频谱仪前面板功能区分布8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz-26.5

10、 GHzRF 输入数字键盘控制功能键(RBW,sweep time,VBW)主功能键(Frequency,Amplitude,Span)软功能菜单键8563ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz-26.5 GHz频率范围：中心频率+SPAN精确度:Frequency&Amplitude分辨率:RBW;VBW动态范围频谱仪测试基本设置1：频率和幅度校准：一般不用自己校准，工程师已经校好2：中心频率和SPAN设置3：分辨率带宽（RBW)与VBW设置以及扫描时间设置 一般来说，RBW越小，频谱分辨度越高，测试越精确但扫描时间越长，测试效率越低。一般设置3RBW=VBW4:在IMD测试中要确

11、认排除频谱仪本身的互调产物影响测试结果注意：输入信号功率大小不要超过+30dBm;不可输入直流信号，在测试有源信号时必须加“DC Block”隔直电容信号源基础培训信号源基础培训信号源使用前的基本设置1.频率和幅度校准工作：已经由工程师完成，所以不需要大家再校；2.按“Frequency”键后利用数字键设定信号源到测试所用频率，此前应该确认“RF Power”处于“OFF”状态；3.按“Amplitude”键后利用数字键设定信号源到较小功率，如-60dBm;此时“RF Power”处于“OFF”状态使用时的注意事项1 测试时尽量不要将信号源输出信号功率调到+10dBm以上，如果需要输出大信号请加驱动功放；2 测试功放等放大电路或模块时，为防止过大的反射信号烧坏信号源，最好在信号源输出口加一隔离器进行保护；