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        技術文章

        網絡分析儀的工作原理及使用要點


        整機原理:
        矢量網絡分析儀用于測量器件和網絡的反射特性和傳輸特性,主要包括合成信號源、S參數測試裝置、幅相接收機和顯示部分。合成信號源產生30k~6GHz的信號,此信號與幅相接收機中心頻率實現同步掃描;S參數測試裝置用于分離被測件的入射信號R、反射信號A和傳輸信號B;幅相接收機將射頻信號轉換成頻率固定的中頻信號,為了真實測量出被測網絡的幅度特性、相位特性,要求在頻率變換過程中,被測信號幅度信息和相位信息都不能丟失,因此必須采用系統鎖相技術;顯示部分將測量結果以各種形式顯示出來。
        矢量網絡分析內置合成信號源產生30k~6GHz的信號,經過S參數測試裝置分成兩路,一路作為參考信號R,另一路作為激勵信號,激勵信號經過被測件后產生反射信號A和傳輸信號B,由S參數測試裝置進行分離,R、A、B三路射頻信號在幅相接收機中進行下變頻,產生4kHz的中頻信號,由于采用系統鎖相技術,合成掃頻信號源和幅相接收機同在一個鎖相環路中,共用同一時基,因此被測網絡的幅度信息和相位信息包含在4kHz的中頻信號中,此中頻信號經過A/D模擬數字變換器轉換為數字信號,嵌入式計算機和數字信號處理器(DSP)從數字信號中提取被測網絡的幅度信息和相位信息,通過比值運算求出被測網絡的S參數,*后把測試結果以圖形或數據的形式顯示在液晶屏幕上。
        合成信號源:由3~6GHz YIG振蕩器、3.8GHz介質振蕩器、源模塊組件、時鐘參考和小數環組成。
        測試裝置:由定向耦合器和開關構成,用于分離反射信號和入射信號。
        接收機:由取樣/混頻器、中頻處理和數字信號處理等部分組成,用于信號的下變頻及中頻數字信號處理。
        顯示:由圖形處理器、高亮度LCD 顯示器、逆變器組成,用于字符和圖形的高亮度、高速顯示。
        如何**測量較大電纜的回波損耗(駐波) 
        當測量大長度(如大于100米)電纜的回波損耗時,由于沿電纜長度方向上的反射隨機地疊加(矢量疊加),回波損耗曲線表現為有很多尖銳的反射峰,反射峰的寬度很窄,如果測量取樣點數不夠多,反射峰被遺漏的概率很大,造成結果偏好的假象。增加測量點數可將回波損耗的峰值真正捕捉到,從而達到提高測量長電纜回波損耗(駐波)精度的目的。
        設測量某一電纜的頻率范圍為5MHz~3000MHz,回波損耗峰值寬度約為2MHz,當用201測量點數時,頻率間隔ΔF≈15MHz,很容易將*大回波損耗的峰遺漏掉,而當用1601測量點數時,頻率間隔ΔF≈1.87MHz,回波損耗*小峰值就被捕捉到了。
        測量中應注意的事項: 
        a) 電纜連接器、阻抗轉換器、駐波電橋和匹配負載等器件應嚴格區分75Ω和50Ω兩種特性阻抗、因其外徑及連接螺紋相同,容易混淆。應避免將75Ω陽頭與50Ω陰頭連接, 這樣會造成電路不連續無法測試;更應避免將50Ω陽頭與75Ω陰頭連接,因為這將徹底損壞75Ω陰頭的插孔。
        b) 阻抗轉換器、匹配負載、駐波電橋及測量探頭均應小心輕放,妥善保管,防止從高處跌落而影響其性能及*終測量結果。
        c) 各器件連接時,應注意連接轉動時的方法,只允許轉動活動螺母保證插針與插孔作直線移動。否則插針和插孔會發生螺旋運動而加快磨損,以及很可能使內部插針插空松動而無法正常使用。
        d) 電纜連接頭裝好后,應仔細檢查插針是否位于正中,必要時應設法校正,使其對中,避免損壞待連接的連接器插孔。

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