網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本原理

網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是一種強(qiáng)大的工具,如果使用得當(dāng),可以達(dá)到很高的精度。
它還被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)都是必不可少的,特別是在量測無線電頻率(RF)線性特性的組件和設(shè)備是非常有用的。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀也可以應(yīng)用到更多
特定的場合,例如,信號源完整性和材料量測。
作為該行業(yè)的**PXIe PXI網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀- NI - 5630,你可以擺脫高成本的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀和有限的面積大,容易網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是用于設(shè)計(jì)驗(yàn)證和測試的生產(chǎn)線。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的發(fā)展
你可以使用矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀NIPXIe - 5630量測設(shè)備尺寸,階段和阻抗。
由于常見的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是一種封閉的刺激響應(yīng)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)偉大的精度量測射頻特性。
當(dāng)然,完全理解網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的基本原理、*大受益于網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀對你是非常重要的。
矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀在過去的十年里,因?yàn)樗牡统杀竞透咝实闹圃旒夹g(shù),流行的比標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
盡管網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀理論已經(jīng)存在了幾十年,但直到1980年代初期第單個(gè)現(xiàn)代獨(dú)立桌面碳硫分析儀儀。
在此之前,網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀龐大而復(fù)雜,由許多儀器和外部設(shè)備,和功能的局限性。
倪的推出又單個(gè)里程碑PXIe - 5630網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的發(fā)展,給出了矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀功能成功靈活,PXI模塊化儀器定義的軟件平臺。
通常,我們需要大量的量測實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)**的量測參數(shù)值值的幅值和相位,避免重大錯(cuò)誤。
因?yàn)檎`差可以忽略。
作為一種復(fù)雜的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀量測微小的錯(cuò)誤。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀理論
網(wǎng)絡(luò)是單個(gè)詞用高頻率,有許多種類的現(xiàn)代定義。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀而言,網(wǎng)絡(luò)是指一組內(nèi)部相關(guān)電子元器件。
單個(gè)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的功能是量化兩個(gè)射頻組件之間的阻抗不匹配,*大化功率效率和信號源完整性。
當(dāng)射頻信號源通過單個(gè)組件到另單個(gè),總是會有一部分信號源反射,另一部分是傳播,類似于圖2所示。
圖2。
使用光來模擬網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀是單個(gè)基本原則,這就像光源光變成單個(gè)光學(xué)器件,如透鏡。
其中,鏡頭是類似于電子網(wǎng)絡(luò)。
部分根據(jù)屬性的透鏡,光就會被反射回光源,另一部分光傳送過去。
根據(jù)能量守恒定律,能量的反射信號源和信號源傳輸和等于原信號源或能量的輸入信號源。
在這種情況下,由于熱損失通常是微不足道的,所以被忽視。
我們可以定義參數(shù)值值的反射系數(shù)(G),它是單個(gè)矢量的振幅和相位,代表反射光占總數(shù)的比例(輸入)光。
同時(shí),定義了傳輸系數(shù)(T)代表的光傳輸矢量的入射光。
圖3示意兩個(gè)參數(shù)值值。
通過反射系數(shù)和透射系數(shù),你可以更深入地了解被測裝置(DUT)性能。
背光源的類比,如果DUT是一面鏡子,你會想要得到高反射系數(shù)。
如果DUT是單個(gè)鏡頭,你會想要得到高透射系數(shù)。
和高利息DE太陽鏡可能與反射和透射特性在同一時(shí)間。
電子網(wǎng)絡(luò)量測方法類似于量測光學(xué)設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀來產(chǎn)生單個(gè)正弦信號源,通常是單個(gè)掃頻信號源。
DUT的回應(yīng),事件信號源傳輸和反射。
強(qiáng)度的傳輸和反射信號源通常變化頻率的信號源。
DUT響應(yīng)傳入的信號源是性能和表征系統(tǒng)DUT特性阻抗不連續(xù)。
帶通濾波器頻帶,例如,具有很高的反射系數(shù)、透射系數(shù)遠(yuǎn)高于。
如果DUT稍微偏離特性阻抗會引起阻抗失配,產(chǎn)生額外的意想不到的響應(yīng)信號源。
我們的目標(biāo)是建立單個(gè)**的量測方法,量測DUT的回應(yīng),同時(shí)*小化或消除不確定性。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀量測方法
反射系數(shù)(G)和透射系數(shù)(T),分別對應(yīng)于輸入信號源傳輸和反射信號源的比例。
圖3示意兩個(gè)向量。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀基于散射參數(shù)值值擴(kuò)展這個(gè)想法或S參數(shù)值值。

圖3。
(T)的透射系數(shù)和反射系數(shù)(G)是單個(gè)復(fù)雜的矢量S -參數(shù)值值,他們代表了比兩個(gè)射頻信號源。
S -參數(shù)值值包含振幅和相位,在笛卡爾形式的真實(shí)和虛擬。
S -表示在年代坐標(biāo)系參數(shù)值值,x代表dut的輸出量測。
圖4顯示了DUT輸入終端射頻信號源的激勵(lì)。
圖4示意單個(gè)簡單的二端口的設(shè)備,它可以被稱作射頻濾波器,衰減器或放大器。

圖4。
簡單的雙端口年代單個(gè)參數(shù)值值表示的設(shè)備
SSL l反射能量被定義為端口的端口1入射信號源的比例S21被定義為能量傳輸?shù)紻UT端口2端口l的比例傳入信號源。
SSL和參數(shù)值值S21年代單個(gè)參數(shù)值值對于前者,這是由于入射信號源從射頻源端口1。
因?yàn)閺亩丝?事件信號源,S22為端口2反射能量比的端口2事故信號源、速度12傳輸?shù)紻UT端口1能量占的比例傳入信號源端口2。
他們是反向S參數(shù)值值。
你可以是單個(gè)參數(shù)值值基于多個(gè)端口或N S擴(kuò)展這個(gè)概念。
射頻環(huán)行器,例如,功率分配器、耦合器是三個(gè)港口設(shè)備。
您可以使用類似于雙端口的碳硫分析儀方法量測和計(jì)算的參數(shù)值值,如S13 S33 S32,,。
SSL,S22,S33下標(biāo)數(shù)字一致的S參數(shù)值值,如反射信號源,并表征速度12 S32,S21和S13下標(biāo)數(shù)字不一致的S參數(shù)值值,如表征傳輸信號源。
此外,單個(gè)參數(shù)值值S廣場端口數(shù)等于總數(shù)量的設(shè)備,以完整的描述射頻特性的設(shè)備。
年代的單個(gè)參數(shù)值值表征傳輸,如S21,類似于增益、插入損耗、衰減和其他常見的術(shù)語。
表征反射的S參數(shù)值值,如SSL,對應(yīng)于電壓駐波比模式(電壓駐波比),回波損耗,或反射系數(shù)。
年代的單個(gè)參數(shù)值值,但也有其他的優(yōu)勢。
他們被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于現(xiàn)代無線電頻率量測。
你可以很容易地將單個(gè)參數(shù)值值S H,Z,或其他參數(shù)值值。
你也可以到多個(gè)設(shè)備S參數(shù)值值的級聯(lián)、表征的射頻特性的復(fù)合系統(tǒng)。
,更重要的是,表達(dá)比S參數(shù)值值。
所以,你不需要設(shè)置源輸入功率的**值。
DUT的響應(yīng)將反映這一事件信號源任何微小的差異,但具有比傳輸信號源或信號源的比值反映相對于入射,差別會。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的結(jié)構(gòu)
可以分為標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀(只包含振幅信息)和矢量(包括振幅和相位信息兩個(gè)碳硫分析儀儀。
標(biāo)量德圖德碳硫分析儀儀,一旦由于其結(jié)構(gòu)簡單,成本低,廣泛使用。
矢量碳硫分析儀儀可以提供單個(gè)更好的糾錯(cuò)和更復(fù)雜的量測能力。
與技術(shù)的進(jìn)步,集成和計(jì)算效率,降低成本,使用矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是越來越流行。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀有四個(gè)基本功能模塊,如圖5所示。

信號源來源,用于制造這起事件信號源,同時(shí)支持連續(xù)掃描的離散頻率點(diǎn),并可以調(diào)整的權(quán)力。
信號源源通過飼料到DUT輸入信號源分離模塊、信號源隔離模塊可以被看作是單個(gè)測試裝置。
在這里,反射和透射信號源分離成不同的組件量測。
對于每個(gè)頻率點(diǎn),處理器量測信號源和計(jì)算參數(shù)值值值(如S21或駐波比)。
主要用來提供用戶校準(zhǔn)數(shù)據(jù)糾錯(cuò),將在隨后的詳細(xì)介紹。
*后,當(dāng)互動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀中,您可以看到顯示屏上的參數(shù)值值,調(diào)整后的值,并使用其他用戶功能,如縮放波形圖。
根據(jù)不同的性能和成本,網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)。
測試設(shè)備設(shè)計(jì)可以傳輸/反射(T / R)或S參數(shù)值值。
其中,T / R測試設(shè)備是*基本的實(shí)現(xiàn)方式,結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6。
T / R網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀測試裝置結(jié)構(gòu)
T / R結(jié)構(gòu)包括單個(gè)穩(wěn)定的來源,它可以提供指定的頻率和功率的正弦波信號源;
單個(gè)參考接收機(jī)R,這是連接到單個(gè)功率分配器和定向耦合器,用于量測振幅和相位的信號源。
輸入信號源從端口1的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,輸入端到DUT的飼料。
單個(gè)定向耦合接收機(jī)量測任何信號源反射回港1(包括振幅和相位)。
定向耦合器和類似電阻橋函數(shù),可用于單獨(dú)的信號源,你可以根據(jù)性能、頻率范圍的選擇和成本要求。
信號源傳輸通過DUT進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀端口2、港口2接收機(jī)B是用來量測振幅和相位的信號源。
接收機(jī)對不同的特征做也有不同的結(jié)構(gòu),可以被視為單個(gè)變頻器,中頻濾波器和向量探測器在窄帶接收機(jī),類似于矢量信號源碳硫分析儀儀。
他們可以真正的和虛部信號源的提取,用于計(jì)算振幅和相位信息。
此外,所有的接收機(jī)和信號源的相位源使用相同的參考,你可以在相同的相位參考計(jì)算接收信號源與輸入信號源的相位關(guān)系。
T / R結(jié)構(gòu)具有較高的性能價(jià)格比,結(jié)構(gòu)簡單,性能良好。
但是只支持轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)值值量測,如SSL和S21。
改變參數(shù)值值量測,需要斷開和反轉(zhuǎn)DUT,或者借助外部開關(guān)控制。
無法切換源(入射信號源)到港2,端口2糾錯(cuò)能力是有限的。
如果T / R結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足要求的項(xiàng)目,這種結(jié)構(gòu)是一種精度高和具有成本效益的選擇。
所有的S參數(shù)值值的結(jié)構(gòu)如圖7所示,在參考信號源通路在收到耦合器嵌入單個(gè)開關(guān)。

圖7。
S參數(shù)值值的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀
當(dāng)開關(guān)連接端口1,在碳硫分析儀儀量測參數(shù)值值。
當(dāng)開關(guān)連接端口2,你不需要重置DUT外部連接,可以反向參數(shù)值值量測。
端口2在定向耦合接收機(jī)量測參數(shù)值值和反向反射B傳輸之前。
接收機(jī),以反映在量測參數(shù)值值和反向傳輸。
由于開關(guān)放置在量測路徑的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀校準(zhǔn)的不確定度,用戶需要考慮當(dāng)開關(guān)。
然而,兩個(gè)開關(guān)的位置可能會有細(xì)微的差別,此外。
隨著時(shí)間的推移,開關(guān)觸點(diǎn)磨損,需要更頻繁的用戶的校準(zhǔn)。
為了解決這個(gè)問題
主題,可以將切換到源輸出,和兩個(gè)參考接收機(jī),國際扶輪和R2,分別對應(yīng)于正向和反向,如圖8所示。
與更高的性能,建筑的成本和復(fù)雜性。

圖8。
單個(gè)雙S -所有參數(shù)值值的參考接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀
大部分的基本結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的測試設(shè)備。
一旦碳硫分析儀儀來量測入射信號源(R)參考接收機(jī)和傳輸?shù)男盘栐吹恼穹拖辔?或反射信號源(幅度和相位接收器,A和B可以計(jì)算出四個(gè)S -參數(shù)值值值,如圖9所示。

圖9。
所有四個(gè)S -參數(shù)值值的二端口網(wǎng)絡(luò)
你可以綜合應(yīng)用、性能、精度和成本因素,選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
誤差和不確定性的來源的理解的不確定性矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀可以幫助你采取有效用戶校準(zhǔn)方法。
圖10所示,完整結(jié)構(gòu)的雙端口網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,我們不得不開始。

圖10。
單個(gè)完整的兩端口網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀不確定性的來源
首先,第單個(gè)不確定性是由于反射和傳輸信號源的頻率或分別在軌道上信號源損失所引起的扭轉(zhuǎn)。
接下來,輸入阻抗大連理工大學(xué)和網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀或差異的系統(tǒng)阻抗。
同樣,在類似的情況下DUT輸出,他們屬于源和負(fù)載匹配分別。
用于信號源分離效率的定向耦合器,也需要考慮。
理想的定向耦合器的耦合臂產(chǎn)生輸出信號源,這是單個(gè)方向與主臂的數(shù)額比例的標(biāo)準(zhǔn)信號源,信號源不產(chǎn)生輸出信號源和相反的方向。
耦合器輸出耦合(arm)和標(biāo)準(zhǔn)輸入信號源(直臂)的區(qū)別是耦合系數(shù)。
耦合系數(shù)在10 db 30 db,通常意味著,當(dāng)輸入信號源正確的方向通過伸直手臂,射頻輸出功率小于10到30分貝。
定向DeltaTRAK耦合器不會產(chǎn)生輸出信號源相反的方向。
但是,事實(shí)上,它是難以實(shí)現(xiàn)的。
雖然很小,在相反方向的信號源通過實(shí)際的耦合器仍然創(chuàng)建不必要的反應(yīng)在輸出端。
不必要的信號源定義為耦合器。
不同的耦合系數(shù)和耦合定向耦合器泄露的叫。
*后是隔離。
端口2接收器檢測到端口1小,一般情況下,輻射和傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀每幾個(gè)小時(shí)或幾天的時(shí)間去單個(gè)用戶校準(zhǔn),你應(yīng)當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證、測試的認(rèn)知不確定性的來源,和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來確定多久需要校準(zhǔn)。
需要清楚,這個(gè)討論與校準(zhǔn),校準(zhǔn)周期來描述用戶和推薦的一年之后,困惑的工廠校準(zhǔn)。
三個(gè)系列的校準(zhǔn)通常用于校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀:
1。
短路、開路、負(fù)載、直達(dá)(SOLT)
2。
直接、反射、線性(TRL)
3。
使用外部自動(dòng)校準(zhǔn)模型的自動(dòng)校準(zhǔn)
因?yàn)槊總€(gè)系列的校準(zhǔn)有許多不同的需求,需求,根據(jù)DUT,并決定測試系統(tǒng)使用哪種方法來測試要求。
因?yàn)镾OLT廣泛應(yīng)用,我們使用它來顯示變化的一系列的校準(zhǔn)。
要求在系統(tǒng)SOLT(DUT)和阻抗的情況下短路,開路,任務(wù),通過標(biāo)準(zhǔn)。
決定了他們的機(jī)械特性的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的精度校準(zhǔn)之前加載到網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
端口連接的位置的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,結(jié)束的電纜,或在測試夾具)是開始和結(jié)束的測試。
這是單個(gè)參考的平臺或單個(gè)測試平臺。
進(jìn)一步的指示,您必須使用單個(gè)可插入連接使直接連接。
例如,單個(gè)母親男嘴對嘴連接,或其他連接不需要外部設(shè)備或適配器完成在SOLT測試直接連接。
插入任何在標(biāo)定裝置,而不是在量測的標(biāo)定裝置可能導(dǎo)致量測誤差。
如果你不能做單個(gè)直接的連接,將被稱為插入。
有幾種方法可以用來處理單個(gè)插入。
,*簡單的是使用相同的階段(包括大部分的校準(zhǔn)環(huán)為一匹馬)高利息,轉(zhuǎn)換器,和每種類型的短路、開路、加載過程中的校準(zhǔn)用適配器完成直接連接,并在這個(gè)過程中為DUT的校準(zhǔn)試驗(yàn)是與單個(gè)合適的適配器來交換。
其他標(biāo)定校準(zhǔn)在SOLT系列包括響應(yīng)模型校準(zhǔn)。
它更迅速,但沒有刪除的帶寬損失頻率準(zhǔn)確。
它只考慮了錯(cuò)誤在12模型的正向和反向。
你可以將短路、開路、負(fù)載在端口校準(zhǔn)的單個(gè)港口。
所以我可以節(jié)省一些時(shí)間
,如果你只要量測的單個(gè)港口,如天線回?fù)p失。
單個(gè)加強(qiáng)的單個(gè)端口校準(zhǔn)作為單個(gè)完整的單個(gè)端口,使用直接連接到量測端口2,端口沒有來源的T / R結(jié)構(gòu)是常見的。
*后是根據(jù)規(guī)定校準(zhǔn)可在兩個(gè)端口放置單個(gè)短路,開路,負(fù)載的二端口SOLT校準(zhǔn)完全。
圖11總結(jié)了這些普通的一系列SOLT校準(zhǔn)。

圖11。
普通SOLT校準(zhǔn)
SOLT校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室,有很多的變化,你可以在實(shí)際的終端如探測節(jié)點(diǎn)不存在或如果DUT用于測試夾具,TRL校準(zhǔn)中的應(yīng)用。
因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不需要負(fù)載在這些情況下,他能得到很好的實(shí)現(xiàn)。
自動(dòng)校準(zhǔn)是單個(gè)相對較新的方法,因?yàn)樗麄兊乃俣取⒖芍貜?fù)性、簡單和容易使用了流行的很快。
進(jìn)一步,他們移除大部分的人工干預(yù),從而大大降低誤操作的概率在校準(zhǔn)。
這些單位包括傳統(tǒng)的電子元件,如二極管、單個(gè)終端或其他標(biāo)記,并阻止eepm存儲編碼在電子描述細(xì)節(jié)的相關(guān)信息。
當(dāng)連接到網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀、自動(dòng)校準(zhǔn)可以設(shè)置為單個(gè)不同的國家。
這些國家的過程中,校準(zhǔn)量測和存儲在塊和eepm相比,與相關(guān)國家為了達(dá)到正確的修訂。
無論你使用哪一種校準(zhǔn)方法、隨機(jī)誤差來源是應(yīng)該避免的,減少了帶寬,使用平均如果減少噪音,提供更好的結(jié)果。
當(dāng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,組件的高質(zhì)量、鞏固量測實(shí)踐,以及關(guān)于校準(zhǔn)的儀器和**的理解是同樣重要的。
流程需求
當(dāng)**量測使用網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,您需要理解和正確執(zhí)行每一步為了得到*好的結(jié)果了。
使用高性能組件和整個(gè)量測實(shí)踐。

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