矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在實際測試工作中的應(yīng)用

1. 前言

2. Anritsu 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量功能介紹

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可通過采用適當?shù)霓D(zhuǎn)換器來測量所有參數(shù)。通常，采用S參數(shù)測試裝置作為轉(zhuǎn)換裝置。

傳輸和阻抗特性

傳輸和阻抗特性是信號系統(tǒng)傳輸?shù)幕咎匦?，對傳輸系統(tǒng)的認知就是從這幾個特性開始的。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S21 和S12方向可以測試傳輸特性，傳輸特性包括幅度、相位、幅頻特性等；S11 和S22方向可以測試阻抗特性，阻抗特性包括駐波、反射功率等。

時延值測量

在用到波形傳輸?shù)膱龊?，如?shù)字通訊及視頻設(shè)備（多種頻率成分同時傳輸）等，時延時間的估量是非常重要的。在那些以精確時延值為基準的系統(tǒng)中，準確的時延值測量是很重要的。Anritsu網(wǎng)絡(luò)分析儀S21 和S12方向可以精確測試系統(tǒng)正向和反向的傳輸時延值。

時域分析

Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可進行時域網(wǎng)絡(luò)分析，它使用FFT/IFT算法將基于頻域測量的數(shù)據(jù)變換到時域。

3. Anritsu 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量應(yīng)用

在任何測量系統(tǒng)中潛在誤差和不精確的一個來源就是其本身的校準。儀器本身校準的精度高低，決定了測量結(jié)果的誤差程度。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀利用自校準器，保證每次測量前儀器都可校準的精度很高，從而保證了測量精度。下面我們就Anritsu網(wǎng)絡(luò)分析儀在工程測試中的幾個應(yīng)用來說明他的應(yīng)用。

* 傳輸衰減與時延值的測量

傳輸衰減與時延是系統(tǒng)鏈路評估中較重要的數(shù)據(jù)，精確測量很重要。對信號傳輸時間要求精度很高的系統(tǒng)，時延值測量的精確程度將決定系統(tǒng)的精度。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可方便的測量出系統(tǒng)傳輸?shù)乃p和時延值。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量傳輸衰減與時延值只能在同頻率下測量，利用S21 正向方向測量，測試方法見圖2。

測試前利用自動校準器對網(wǎng)絡(luò)分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。測試系統(tǒng)此時測試的幅度與時延即為所需測試的系統(tǒng)傳輸衰減與時延值。利用此方法，測試精度高，測試方便簡單，而且利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量頻帶寬的特點，可以很容易得到系統(tǒng)全頻帶特性。

* 幅頻特性的測量

幅頻特性是反映系統(tǒng)在一定帶寬內(nèi)傳輸信號能力的指標，信號強度將隨著傳輸頻率的不同而變化。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以較方便的測量出系統(tǒng)的幅頻特性。設(shè)備連接同圖2。

測試前利用自動校準器對網(wǎng)絡(luò)分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。設(shè)置頻率與測試帶寬，PORT1連接被測試系統(tǒng)輸入端，并利用內(nèi)部信號源發(fā)送功率，PORT2連接被測試系統(tǒng)輸出端，此時幅度測量所畫出的曲線即為幅頻特性曲線。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀含有的12個marker點可標注所關(guān)心的頻率點。

* 幅相轉(zhuǎn)換的測量

在信號的傳輸中，幅度的變化會引起信號相位的變化，幅相變化特性是系統(tǒng)傳輸能力的重要指標。利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的掃功率的功能可以輕易測出幅相轉(zhuǎn)換特性，并可畫出幅相轉(zhuǎn)換曲線圖。設(shè)備連接如圖2。

測試前利用自動校準器對網(wǎng)絡(luò)分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。設(shè)置測試頻率，PORT1連接被測系統(tǒng)輸入端，利用內(nèi)部信號源發(fā)射功率，將功率設(shè)為掃功率（如 -30dBm ~ -5dBm）。PORT2接被測系統(tǒng)輸出端，利用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試相位，畫出幅相轉(zhuǎn)換曲線，利用兩個marker點容易得到信號通過系統(tǒng)時每相差dB時相位變化度。

* 系統(tǒng)傳輸

駐波是系統(tǒng)功率傳輸時反射功率的大小的指標，當駐波較大時，發(fā)射功率很大一部分就變成反射功率傳回來，如果反射功率較大，會發(fā)生一定的危險。駐波越小，則反射功率也越小，說明系統(tǒng)的傳輸性能好。

測量系統(tǒng)發(fā)射功率與反射功率的值，利用公式可計算出系統(tǒng)的駐波，但此種方法測試較復(fù)雜，還需通過計算，很不方便。Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可用PORT1端口S11前向測試直接得出系統(tǒng)駐波值。設(shè)備連接如圖3。

測試前利用校準件對網(wǎng)絡(luò)分析儀PORT1進行校準，先利用短路校準件進行PORT1短路校準，再利用斷路校準件進行PORT1斷路校準，最后利用負載校準件進行PORT1負載校準。校準完畢后從PORT1端口發(fā)送功率并接入被測系統(tǒng)輸入端，利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試駐波功能測試。用這種方法測試駐波準確、快速、簡單，并且測試精度高。

Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀具有強大的測試功能，我所介紹的幾個測試項目只是我們在工作中經(jīng)常需要用到的測試內(nèi)容。有很多測試項目利用Anritsu矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀同樣會使測試變得簡便，而且測試準確、可信。