###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頻譜分量的幅度和相位關(guān)系不變，以避免時間波形的變化,。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)一個包含豐富高頻分量的方波信號經(jīng)過一個帶通濾波器時,，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,，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,、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?。?,、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分量的幅度和相位進(jìn)行測量的重要性源于以下幾個因素,。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)計高效率匹配網(wǎng)絡(luò)，必須測量復(fù)阻抗,。***，開發(fā)計算機(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（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,，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,。此時我們可以使用極坐標(biāo)圖,，因?yàn)樗軌蚋采w整個阻抗面。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,，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,，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,，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)時監(jiān)測和追蹤,，幫助用戶及時發(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,，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