Agilent网络分析仪原理及使用.ppt

网络分析仪的测试动态范围 ENA 支持的校准件方式 网络仪功率校准确保源功率精度 保证测试端口输出功率准确 不同测试通道和测试端口分别设置 信号源提供被测件激励信号，由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系，所以，网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。 为保证测试的频率精度,现在网络分析仪内信号源采用频率合成方法实现。当扫宽设置为零时，输出信号为点频CW信号。 网络分析控制其输出功率依靠ALC和衰减器两个部分完成，ALC保证输入信号功率的稳定和功率扫描控制，由于ALC控制范围有限,需衰减器完成大范围功率调整。 网络分析仪内部功分器和定向耦合器分别完成对被测件输入信号和反射信号的提取。其中当要测试被测件某个端口反射特性时，必须将定向耦合器直接连接在该测试端口上。 这两部分统称为信号分离装置,，这部分硬件也通常被测试为“测试座”，在一些特殊测试场合(大功率测试等)可不使用网络分析仪表一体化的内置测试座，而使用外置测试座设备。 反射测试中, 定向耦合器对于被测件反射信号而言是正向连接，定向耦合器耦合端输出反映反射信号信息。 网络分析仪测试反射特性时，由于定向耦合器有限的方向性影响，耦合器耦合端会包含泄露的输入激励信号，该信号会与反射信号进行矢量叠加，造成反射指标测试误差。 被测件匹配性能越好，定向耦合器方向性对测试影响越大。 网络分析仪中检测信号主要有两种基本方法。 方法1: 二极管检波 二极管检波提取射频信号输入包络电平,输出电压反映输入信号功率。 如果输入信号为连续CW信号，则称为为DC检波。如果输入为幅度调制信号,则称为为AC检波。 二极管检波只反映信号幅度信息，丢失了射频载波信号的相位信息。 方法2: 调谐接收机。调谐接收机将输入信号进行下变频后通过ADC变为数字量后处理。这样可以得到信号的相位和幅度信息。 调谐接收机由于中频信号要通过带通滤波处理，由于检波器带宽测试模式，这种无选频测试会造成大测试噪声带宽(20G)。 而调谐接收机的中频带宽可小至10Hz，这样可保证接收机有很好的测试灵敏度，而且对被测件输出信号中杂波失真成分有很好抑制作用。 调谐接收机灵敏度度与其设置中频滤波器带宽有直接关系，中频带宽越窄，进入接收机噪声能量越少，灵敏度相应提高。但窄带滤波器的响应时间会变长，从而造成网络分析仪测试速度的下降。 窄带接收机网络分析仪中频滤波器带宽为测试基本设置参数之一，其设值是在网络分析仪测试精度和速度间的折衷。 ENA网络仪的接收机采用基于混频方的接收机，具有很好的灵敏度指标。接收机的带宽可在10Hz~100kHz间选择。 上图的测试结果反映了网络分析仪接收机带宽对测试动态范围影响的规律。 网络分析仪测试精度与仪表接收机性能有关。接收机灵敏度度反映其工作性能，接收机灵敏度越高，网络分析测试精度越高。 上图反映网络仪接收机性能对测试精度影响的规律，坐标横轴是网络分析仪接收机中接收信号与干扰噪声信号的幅度比值， 纵轴为仪表幅度测试精度和相位测试精度。 从关系曲线规律看，接收机内部干扰噪声越小，其工作动态范围越大，则测试误差越小。 具体读数时，例如测试精度要求为: 被测件指标动态范围=80dB; 幅度误差0.1 dB ; 相位误差 0.6 degree 为满足该被测件动态范围和测试精度要求，相应仪表接收机内部干扰噪声信号需比接收信号小 39 dB。 既仪表测试动态范围要求为80+39=119dB。 网络分析仪的显示处理部分完成对测试结果的处理并按照需要的方式显示测试结果。ENA网络仪表还可对测试结果进行合格判断，内置VBA编程等功能。 T/R vs S-Parameter Test Sets RF always comes out port 1 port 2 is always receiver response, one-port cal available RF comes out port 1 or port 2 forward and reverse measurements two-port calibration possible Transmission/Reflection Test Set Port 1 Port 2 Source B R A DUT Fwd Port 1 Port 2 Transfer switch Source B R A S-Parameter Test Set DUT Fwd Rev 显示处理单元 RECEIVER / DETECTOR PROCESSOR / DISPLAY REFLECTED (A) TRANSMITTED (B) INCIDENT (R) SIGNAL SEPARATION SOURCE Incid