第七章节电子测量大作业.docVIP

电子测量大作业 【实验题目】 查阅网络分析仪的技术资料，说明其功能与工作原理，比较网络分析仪与频谱分析仪的异同点。 目录： 网络分析仪简介................................................2 网络分析仪的功能..............................................2 网络分析仪的原理..............................................2 频谱分析仪简介................................................3 频谱分析仪的基本原理..........................................3 结论..........................................................4 网络分析仪简介 矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口网络分析仪测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量，则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显，所以网络分析仪使用之前必须进行校准 图1 网络分析仪 网络分析仪的功能 可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正，并换算出其他几十种网络参数，如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗（或导纳）、衰减（或增益）、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。 三．网络分析仪的原理 一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时，由第n个端口输入的入射行波 an将散射到其余一切端口并 发射出去。若第m个端口的出射行波为bm,则n口与m口之间的散射参数Smn=bm/an。一个双口网络共有四个散射参数 S11、S21、S12和S22。当两个终端均匹配时，S11和S22就分别是端口1和2的反射系网络分析仪数,S21是由1口至2口的传输系数，S12则是反方向的传输系数。当某一端口m终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m口。这可以等效地看成是m口仍是匹配的，但有一个行波am入射到m口。这样，在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。这就是网络分析仪的最基本的工作原理。单端口网络可视为双口网络的特例，在其中除S11之外，恒有S21=S12=S22。对于多端口网络,除了一个输入和一个输出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配负载，从而等效为一个双端口网络。轮流选择各对端口作为等效双口网络的输入、输出端，进行一系列测量并列出相应的方程,即可解得n端口网络的全部n2个散射参数,从而求出n端口网络的一切特性参数。 在实际测量之前，先用三个阻抗已知的标准器（例如一个短路、一个开路和一个匹配负载）供仪器进行一系列测量，称为校准测量。由实测结果与理想（无仪器误差时）应有的结果比对，可通过计算求出误差模型中的各误差因子并存入计算机中，以便对被测件的测量结果进行误差修正。在每一频率点上都按此进行校准和修正。测量步骤和计算都十分复杂，非人工所能胜任。 上述网络分析仪称为四端口网络分析仪，因为仪器有四个端口，分别接到信号源、被测件、测量通道和测量的参考通道。它的缺点是接收机的结构复杂，误差模型中并未包括接收机所产生的误差。 四．网络分析仪的技术指标 ①频率范围：是指矢量网络分析仪所能产生和分析的载波频率范围。 ②频率分辨力：在有效频率范围内可得到并可重复产生的最小频率增量。 ③频率准确度：矢量网络分析仪频率指示值和真实值的接近程度。 ④功率准确度： 在规定功率范围上输出信号提供给额定阻抗负载的实际功率偏离指示值的误 差。 ⑤动态范围： 为接收机噪声电平与测试端口最大输出电平和接收机最大安全电平之间较小者之差，是表征矢量网络分析仪进行传输测量能力的重要指标。 ⑥系统幅度迹线噪声： 指矢量网络分析仪显示器上迹线的幅度稳定度， 主要取决于矢量网络 分析仪的信号源和接收机的稳定度。 ⑦系统相位迹线噪声： 指矢量网络分析仪显示器上迹线的相位稳定度， 主要取决于矢量网