網(wǎng)絡(luò)分析儀操作指導(dǎo)

E5071C簡(jiǎn)介網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種儀器，可直接測(cè)量有源或無(wú)源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù)、并以掃描方式給出各散射參數(shù)的幅度，相位頻率特性。網(wǎng)絡(luò)分析儀有標(biāo)量和矢量?jī)煞N；

矢網(wǎng)(Vectornetwork)：能測(cè)量和顯示電氣網(wǎng)絡(luò)和整體幅度和相位特性。包括：S參數(shù)、幅度和相位、駐波比、插入損耗/增益、群延時(shí)、回波損耗、復(fù)數(shù)阻抗等；標(biāo)網(wǎng)(Scalarnetwork)：只能測(cè)量S參數(shù)的幅度部分，測(cè)量結(jié)果包括：傳輸損耗/增益、回波損耗和駐波比、反向隔離度等。E5071C是一款矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，功能強(qiáng)大，測(cè)試過(guò)程中我們使用到的功能不多，如駐波比、插入損耗/增益、群延時(shí)、回波損耗。2023/2/41網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀能精確測(cè)量入射能量、反射能量和傳輸能量第一步你必須知道incident,reflect,transmitted,和insertionloss,returnloss之間的關(guān)系。2023/2/422023/2/43從上述圖中可以看出，負(fù)載在open和short狀態(tài)下，回路中電磁波都是全反射的，此時(shí)returnloss為0db。

這是一個(gè)需要matching的前級(jí)與后級(jí)，前級(jí)的輸出阻抗和后級(jí)的輸入阻抗都必須等于傳輸線的特性阻抗50Ω，這樣才會(huì)達(dá)到匹配狀態(tài)。

下面這個(gè)圖很直觀的描述了S-parameter之間的關(guān)系，以及傳輸?shù)男问健?/p>

2023/2/44IncidentTransmittedS21S11ReflectedS22ReflectedTransmittedIncidentb1a1b2a2S12DUTb1=S11a1+S12a2b2=S21a1+S22a2Port1Port2S11=forwardreflectioncoefficient(inputmatch)S22=reversereflectioncoefficient(outputmatch)S21=forwardtransmissioncoefficient(gainorloss)S12=reversetransmissioncoefficient(isolation)2023/2/45相關(guān)概念反射系數(shù)回波損耗駐波比傳輸系數(shù)增益/插入損耗群延時(shí)史密斯圓圖2023/2/46反射系數(shù)Γ

反射系數(shù)是反射信號(hào)功率與入射信號(hào)功率之比。當(dāng)ZL=Z0時(shí)，ρ=0；當(dāng)ZL≠Z0時(shí)，0＜ρ≤1ZL為負(fù)載阻抗，Z0為傳輸線特性阻抗2023/2/47回波損耗反射信號(hào)低于入射信號(hào)的dB數(shù)，是用對(duì)數(shù)表示反射系數(shù)的幅度特性的一種方法2023/2/48駐波比反射除了會(huì)使系統(tǒng)中各部件之間傳輸?shù)淖罴压β蕼p少之外，還會(huì)在傳輸線上產(chǎn)生駐波（兩個(gè)相反方向的行波疊加形成）。

在傳輸線上，信號(hào)的最大幅度與最小幅度之比，稱為駐波比。描述負(fù)載匹配特性2023/2/49反射系數(shù)分析2023/2/410傳輸線三種狀態(tài)1．

匹配工作狀態(tài)（行波工作狀態(tài)）、

負(fù)載阻抗等于傳輸線的特性阻抗，即ZL=Z0時(shí)，Γ=0，RL→∞，SWR=1。傳輸線就處于匹配工作狀態(tài)。特征：沿線只有入射的行波而沒(méi)有反射波；入射的能量全為負(fù)載所吸收，故傳輸效率最高；

沿線上任意點(diǎn)的輸入阻抗等于線的特性阻抗而與離負(fù)載距離無(wú)關(guān)；沿線電壓和電流的振幅值不變；2023/2/4112.純駐波狀態(tài)

短路：負(fù)載阻抗ZL=0時(shí)，Γ=-1，RL=0，SWR→∞。開(kāi)路：負(fù)載阻抗ZL=∞，Γ=1，RL=0，SWR→∞3.行駐波狀態(tài)

當(dāng)ZL≠Z0時(shí)，Γ＜1,傳輸線上為“部分行波”狀態(tài)，“部分反射”狀態(tài)，此時(shí)負(fù)載失配，導(dǎo)致傳輸線上出現(xiàn)部分駐波2023/2/412傳輸系數(shù)

傳輸電壓與入射電平之比2023/2/413插入損耗與增益增益：傳輸電壓的絕對(duì)值大于入射電壓的絕對(duì)值插入損耗：傳輸電壓的絕對(duì)值小于入射電壓的絕對(duì)值傳輸系數(shù)的相位部分稱為插入相位2023/2/414群延時(shí)是相位失真的一個(gè)有用的度量。是信號(hào)通過(guò)被測(cè)器件的傳輸時(shí)間隨頻率變化的量度。群時(shí)延可以由對(duì)被測(cè)器件的相位響應(yīng)隨時(shí)間的變化取微分進(jìn)行計(jì)算2023/2/415史密斯圓圖2023/2/416使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試線損網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)將微波連接線接至網(wǎng)分儀，雙端口測(cè)量使用1、2兩端口，單端口測(cè)量二者選一，連接線長(zhǎng)度根據(jù)需要選擇一根或兩根。點(diǎn)擊菜單欄【sweep】—【sweeptype】進(jìn)行掃頻設(shè)置，【start】起始頻率，【stop】終止頻率，掃頻點(diǎn)數(shù)【count】根據(jù)需要設(shè)置，一般為201或401點(diǎn)。點(diǎn)擊菜單欄【calibration】—【calibrationwizard】根據(jù)端口號(hào)校準(zhǔn)，設(shè)置校準(zhǔn)端口個(gè)數(shù)，雙端口輸入2個(gè)，單端口選擇相應(yīng)的端口號(hào)。在連接線末端分別接上open、short、load三個(gè)校準(zhǔn)頭，對(duì)該端口至網(wǎng)分儀的線路進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)頭使用公頭還是母頭根據(jù)情況確定。2023/2/417【校準(zhǔn)舉例】在連接線末端接上開(kāi)路母頭，點(diǎn)擊【open】綠色按鈕選擇開(kāi)路母頭校準(zhǔn)，點(diǎn)擊【female3.5mm】選擇母頭尺寸為3.5mm，點(diǎn)擊確定。short短路校準(zhǔn)過(guò)程相同。load負(fù)載校準(zhǔn)時(shí)，點(diǎn)擊【female3.5mmbroadbandload】選擇寬帶3.5mm校準(zhǔn)頭，點(diǎn)擊確定。單端口校準(zhǔn)完成。雙端口校準(zhǔn)需要在每個(gè)單端口校準(zhǔn)完成后直通兩端口末端，點(diǎn)擊直通校準(zhǔn)。通過(guò)【trace】—【format】選擇所測(cè)格式，可選擇S參數(shù)、VSWR駐波比、Smith圓圖等，通過(guò)【meanings】設(shè)置S參數(shù)的具體形式：S11、S22等。適當(dāng)調(diào)整【scale】進(jìn)行所測(cè)精度和高度設(shè)置，便于精確分析測(cè)量結(jié)果。測(cè)量過(guò)程中需要用到【marker】，點(diǎn)擊某一marker后通過(guò)旋鈕旋轉(zhuǎn)或鍵盤輸入確定標(biāo)記頻點(diǎn)位置，點(diǎn)擊確定固定所標(biāo)頻點(diǎn)位置，屏幕右上角顯示所標(biāo)定點(diǎn)的幅度情況，便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析?？梢灾貜?fù)標(biāo)定【marker】多達(dá)9個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)改變位置前需先選中該標(biāo)定點(diǎn)的編號(hào)。2023/2/418線損測(cè)量1、將“網(wǎng)分”接好電源，確認(rèn)設(shè)備地線接觸良好。2、按下操作面板左下腳的電源鍵開(kāi)機(jī)。如右圖（1）3、開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入“網(wǎng)分操作”界面。如下圖（2）2023/2/4194、把歸零用的RF線按圖（3）連接好。5、點(diǎn)擊操作面板右下角綠色“Preset”(復(fù)位)圖(4)，出現(xiàn)圖（5）所示確認(rèn)畫(huà)面，點(diǎn)擊"Enter”進(jìn)行復(fù)位。2023/2/420圖（5）圖（4）Preset(復(fù)位鍵)

6、進(jìn)行復(fù)位后，左鍵點(diǎn)擊Calibration,點(diǎn)擊"Enter”確定如圖（6）；接著左鍵點(diǎn)擊Calibrate,如圖（7）；點(diǎn)擊下拉菜單中的Response(Thru),如圖（8）所示；點(diǎn)Thru,如圖（9）所示，最后點(diǎn)Done完成。2023/2/421圖（7）圖（8）圖（9）圖（10）

7、點(diǎn)擊Meas,選S21,點(diǎn)擊"Enter”確定，完成對(duì)RF線的校零。如圖（11），圖（12），圖（13）所示2023/2/422圖（11）圖（12）圖（13）

8、設(shè)置頻點(diǎn)（Marker點(diǎn)）：a、把歸零用RF線的右端取下，用轉(zhuǎn)接頭把待測(cè)的RF線一端和歸零用的線連接好（如圖15），另一端接在“網(wǎng)分”上（測(cè)試其它設(shè)備和夾具時(shí)用同樣方法將待測(cè)設(shè)備連接成回路即可！）；b、按一下Marker鍵（圖14），選Marker1鍵，點(diǎn)擊"Enter”確定，開(kāi)始設(shè)置第一個(gè)頻點(diǎn)，如450M,連續(xù)按兩次"Enter”確定，選Marker2鍵，點(diǎn)擊"Enter”確定，開(kāi)始設(shè)置第二個(gè)頻點(diǎn)，如800M,連續(xù)按兩次"Enter”確定,完成第二個(gè)頻點(diǎn)的設(shè)置，依此方法設(shè)置其它頻點(diǎn)，如圖（16）、圖（17）、圖（18）所示。

9、線損值的讀?。喝缟蠄D（18）所示，450M的線損為0.33dB；800M的線損為0.46dB；850M