###矢量網(wǎng)絡(luò)分析的基本原理####引言矢量網(wǎng)絡(luò)分析作為一種精確測量元件在不同頻率下表現(xiàn)的技術(shù)，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造中扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅幫助工程師了解元件如何影響信號的幅度與相位，而且還能評估網(wǎng)絡(luò)的整體性能，確保信號在系統(tǒng)中的**、低失真?zhèn)鬏敗?###通信系統(tǒng)中的測量要求在通信系統(tǒng)中，信號失真是一個(gè)普遍存在的問題。失真可以由線性效應(yīng)和非線性效應(yīng)引起。對于線性系統(tǒng)，關(guān)鍵在于保持信號各個(gè)頻譜分量的幅度和相位關(guān)系不變，以避免時(shí)間波形的變化。而非線性系統(tǒng)則會在信號中引入新的頻率成分，導(dǎo)致信號失真。#####線性特性的測量線性特性測量關(guān)注的是信號通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)其幅度和相位的變化。理想情況下，為了實(shí)現(xiàn)無失真的信號傳輸，網(wǎng)絡(luò)的幅度響應(yīng)在整個(gè)帶寬內(nèi)應(yīng)該是平坦的，相位響應(yīng)應(yīng)該是線性的。例如，當(dāng)一個(gè)包含豐富高頻分量的方波信號經(jīng)過一個(gè)帶通濾波器時(shí)，如果濾波器具有線性相位特性，即使帶外頻率成分被衰減，輸出信號的形狀也應(yīng)盡可能接近輸入信號（見圖2）。#####非線性特性的測量非線性特性測量則關(guān)注信號通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)產(chǎn)生的新的頻率成分。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入非線性工作狀態(tài)時(shí)，它會改變輸入信號的頻率組成，比如產(chǎn)生諧波和互調(diào)產(chǎn)物。例如。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以進(jìn)行頻譜分析和功率測量，用于評估信號的頻譜特性和功率水平。黑龍江矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的定義

    一、概述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種常見的射頻測量儀器，主要用來測量高頻器件、電路及系統(tǒng)的性能參數(shù)，如線性參數(shù)、非線性參數(shù)、變頻參數(shù)等。分類矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀一般以頻率來劃分，截止頻率越高，價(jià)格也越貴；根據(jù)測試端口的數(shù)量可分為：雙端口、3端口、4端口、6端口；常見的廠家有：美國的安捷倫（Agilent）、德國的羅德與施瓦茨（R&S），國內(nèi)的有南京普納和中電41所。常用功能常用的測試器件有：功分器、合路器、濾波器、衰減器、天線、電纜、放大器、混頻器、雙工器、耦合器、隔離器、環(huán)行器、適配器、波導(dǎo)、差分器件等常用的測試功能有：駐波比、回波損耗、插入損耗、平坦度、帶外**、衰減、增益、隔離度、特性阻抗、輸入輸出阻抗、相位、延時(shí)、1dB壓縮點(diǎn)、噪聲系數(shù)、差分參數(shù)、共模參數(shù)、共模**比CMRR等。二、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的組成及工作原理上圖所示為典型的雙端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部組成框圖，網(wǎng)絡(luò)分析儀包含以下四個(gè)部分：1、信號源：提供被測器件激勵輸入信號；2、信號分離裝置：含功分器和定向耦合器件，分別完成對被測器件輸入和反射信號提取；3、接收機(jī)：(R1、R2、A、B)對被測器件的反射、傳輸和輸入信號進(jìn)行測試、比較和分析。河北網(wǎng)絡(luò)分析儀為什么要用電羅德與施瓦茨的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀具有越的性能和穩(wěn)定性。無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測試中起著至關(guān)重要的作用。

矢量測量的重要性對各個(gè)分量的幅度和相位進(jìn)行測量的重要性源于以下幾個(gè)因素。首先，為了***表征線性網(wǎng)絡(luò)，確保無失真?zhèn)鬏?，的確需要進(jìn)行這兩種測量。其次，為了設(shè)計(jì)高效率匹配網(wǎng)絡(luò)，必須測量復(fù)阻抗。***，開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）電路仿真程序模型的工程師需要幅度和相位數(shù)據(jù)來進(jìn)行精確模擬。為了執(zhí)行傅氏逆變換，時(shí)域表征亦需要幅度和相位信息。通過消除固有測量系統(tǒng)誤差的影響來提高測量精度的矢量誤差修正，也需要幅度和相位數(shù)據(jù)來建立有效誤差模型。即使對一些標(biāo)量測量（如回波損耗），為了獲得高精度，相位測量能力也十分重要。

    中入射與反射功率的基礎(chǔ)知識矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本形式包括測量沿傳輸線傳播的入射波、反射波和傳輸波。我們在此使用光波長作為類比，當(dāng)光照射到透鏡上時(shí)（入射能量），一部分光會從透鏡表面反射回去，但大部分光會繼續(xù)穿過透鏡（傳輸能量）。如果透鏡的表面是鏡面的，則大部分光線會反射回去，只有極少或沒有任何光線穿過透鏡。雖然射頻和微波信號的波長不同，但原理是相同的。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以精確地測量入射、反射和傳輸?shù)哪芰?，例如發(fā)射到傳輸線上的能量、由于阻抗失配而沿著傳輸線反射回信號源的能量，以及成功傳輸?shù)?*終設(shè)備（例如天線）的能量。史密斯圓圖表征器件時(shí)，發(fā)生的反射數(shù)量由入射信號“看到”的阻抗決定。阻抗可以用實(shí)部和虛部來表示（R+jX或G+jB），因此我們可以在一個(gè)稱為阻抗復(fù)平面的矩形網(wǎng)格上繪制出阻抗。不過，開路（一種常見的射頻阻抗）出現(xiàn)在實(shí)軸的無窮遠(yuǎn)處，因此無法顯示出來。此時(shí)我們可以使用極坐標(biāo)圖，因?yàn)樗軌蚋采w整個(gè)阻抗面。它不是直接繪制復(fù)值反射系數(shù)的阻抗圖，而是以矢量形式顯示。矢量的幅度是其距離顯示中心的距離，矢量與從中心點(diǎn)到**右邊的直線之間的角度即為相位。極坐標(biāo)圖的缺點(diǎn)是不能直接從顯示圖中讀取阻抗值。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。 它能夠幫助工程師評估和優(yōu)化射頻電路的性能。

    可滿足各種被測件測試動態(tài)范圍要求。調(diào)諧接收機(jī)可使用混頻器和采樣器兩種方式實(shí)現(xiàn)器前端變頻功能。采樣器(Sampler)是利用二級管對輸入射頻信號按脈沖進(jìn)行抽取處理，采樣器可以認(rèn)為是內(nèi)部有脈沖發(fā)生器的混頻器，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生由本振諧波組成的寬帶頻譜(梳狀譜)，輸入射頻信號與梳狀譜線之一信號進(jìn)行混頻產(chǎn)生中頻輸出。采樣器變頻電路要求的本振信號只需覆蓋較窄的頻率范圍，其缺點(diǎn)為為鎖定不同的梳狀譜線需進(jìn)行復(fù)雜的鎖相處理，而且與混頻電路相比，其所有梳裝譜線的噪聲都會變換到中頻信號中，靈敏度要差一些。網(wǎng)絡(luò)分析儀是綜合激勵和接收的閉環(huán)測試系統(tǒng)，采用窄帶調(diào)諧接收機(jī)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作時(shí)，信號源產(chǎn)生激勵信號，接收機(jī)應(yīng)在相同頻率對被測件響應(yīng)信號進(jìn)行處理，激勵源和接收機(jī)工作頻率的變化應(yīng)該是同步變化的。網(wǎng)絡(luò)分析儀是依靠鎖相方法來完成該功能。R通道接收機(jī)中頻信號會與固定參考信號進(jìn)行鑒相，鑒相誤差輸出用于壓控改變激勵源輸出頻率，這樣當(dāng)接收機(jī)本振頻率掃描變化時(shí)，鎖相環(huán)會控制激勵源保持頻率同步變化。當(dāng)R通道接收機(jī)工作不正常時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分析儀會出現(xiàn)失鎖現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)分析儀是測量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種儀器，可直接測量有源或無源 可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù).河北網(wǎng)絡(luò)分析儀便宜嗎

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和追蹤，幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整。黑龍江矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的定義

    圖8網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析儀中檢測信號主要有兩種基本方法。方法1：二極管檢波，二極管檢波提取射頻信號輸入包絡(luò)電平，輸出電壓反映輸入信號功率。如果輸入信號為連續(xù)CW信號，為DC檢波，如果輸入為幅度調(diào)制信號，為AC檢波。二極管檢波只反映信號幅度信息，丟失了射頻載波信號的相位信息。方法2：調(diào)諧接收機(jī)。調(diào)諧接收機(jī)將輸入信號進(jìn)行下變頻后通過ADC變?yōu)閿?shù)字量后處理。這樣可以得到信號的相位和幅度信號。如果您使用過功率計(jì)，就會了解檢波器測量信號的特點(diǎn)。首先檢波器是寬帶功率測試，既如果檢波器工作頻率范圍是10M至18G，其功率顯示結(jié)果應(yīng)為該頻率范圍內(nèi)存在的所有信號功率和，而沒有選頻測試功能。由于這個(gè)原因，使用檢波器的標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀會對被測件輸出端的失真及雜波信號沒有區(qū)分能力，而會造成錯(cuò)誤測試結(jié)果。但標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀對變頻和非變頻的被測件使用相同的方法進(jìn)行測試。檢波器能檢測的功率范圍是有限的，例如為；-50dBm~10dBm，這會限制標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試的動態(tài)范圍。調(diào)諧接收機(jī)由于中頻信號要通過帶通濾波處理，由于檢波器帶寬測試模式，這種無選頻測試會造成大測試噪聲帶寬(20G)，而調(diào)諧接收機(jī)的中頻帶寬可小至1KHz。黑龍江矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的定義