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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀使用筆記（整理）

來(lái)源：時(shí)間：2022-11-28 11:43:14 瀏覽：9959次

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通常也叫矢網(wǎng)或者網(wǎng)分，他是射頻（電磁波）測(cè)量的“萬(wàn)用表”。它支持有源及無(wú)源器件的測(cè)量。測(cè)量多端口和通路的S參數(shù)（例如USB2.0的差分線就需要用到4個(gè)端口的矢網(wǎng)），是RF器件和電路調(diào)試中不可或缺的重要儀器之一。不同品牌矢網(wǎng)操作大同小異，這是個(gè)筆記。

校準(zhǔn) 及單端口校準(zhǔn)；
雙端口校準(zhǔn)；
測(cè)試射頻線線損；
測(cè)試（無(wú)源）濾波器器件；
線纜SWR駐波比測(cè)試；
史密斯圓圖傳輸線阻抗測(cè)試（懷疑網(wǎng)分儀器有問(wèn)題？）；

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1.校準(zhǔn)及單端口校準(zhǔn)；

儀器因?yàn)闇囟?、濕度、機(jī)械性能等原因，在每次開機(jī)時(shí)都需要校準(zhǔn)，以消除系統(tǒng)內(nèi)部誤差，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)一般也分為矢量校準(zhǔn)（常用，校準(zhǔn)精度高）和頻響校準(zhǔn)。校準(zhǔn)套件也有機(jī)械和電子的區(qū)分（電子校準(zhǔn)件相當(dāng)好用，但就是貴），校準(zhǔn)單端口即可以測(cè)量S11、S21等單端口數(shù)據(jù)。單端口校準(zhǔn)是在開機(jī)后，設(shè)置預(yù)期的使用頻段、阻抗（50/75歐姆）、校準(zhǔn)件的選擇，然后選擇單端口校準(zhǔn)、選擇端口1，連接好可能在使用過(guò)程中需要的射頻連接線。然后分別校準(zhǔn)（端口1）：開路（Open）、短路（Short）、負(fù)載（Load），分別校準(zhǔn)完成后，點(diǎn)擊完成就結(jié)束可以開始測(cè)試了。

連接方式：儀器端口1--------可能的測(cè)試延長(zhǎng)線--------校準(zhǔn)件。

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2.雙端口校準(zhǔn)；

雙端口校準(zhǔn)和單端口一樣，校準(zhǔn)完后可以測(cè)量S11、S21、S22、S12等S參數(shù)。雙端口校準(zhǔn)是在開機(jī)后，設(shè)置使用頻段、阻抗、選擇校準(zhǔn)件、選擇雙端口校準(zhǔn)，連接好可能在使用過(guò)程中需要的射頻連接線。

a. 校準(zhǔn)端口1的：開路（Open）、短路（Short）、負(fù)載（Load）。

b. 校準(zhǔn)端口2的：開路（Open）、短路（Short）、負(fù)載（Load）。

c. 校準(zhǔn)端口1 和校準(zhǔn)端口2 ，連通測(cè)試。

d. 點(diǎn)擊校準(zhǔn)完成后就可以開始愉快的測(cè)試了。

連接方式：

儀器端口1--------可能的測(cè)試延長(zhǎng)線--------校準(zhǔn)件1/2/3；

儀器端口2--------可能的測(cè)試延長(zhǎng)線--------校準(zhǔn)件1/2/3；

儀器端口1--------連接頭（誤差最?。?----儀器端口2；

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3. 測(cè)試射頻線線損；

先進(jìn)行如上的雙端口校準(zhǔn)。然后將儀器打到S21上面，將被測(cè)的射頻線連接在儀器端口1和2之間。再將功率設(shè)置為預(yù)期的功率（如0dBm）。

我們可以看到設(shè)置頻率范圍內(nèi)的S21曲線了，基本是一個(gè)頻率越高S21越大（衰減越大）的斜線。我們可以通過(guò)Marker鍵并配合轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕來(lái)查看不同頻點(diǎn)的功率值，就是“衰減值”了。

連接方式：

儀器端口1--------被測(cè)射頻線-----儀器端口2；

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4. 測(cè)試（無(wú)源）濾波器器件；

濾波器是常用的RF射頻微波器件。假設(shè)濾波器參數(shù)和功能在測(cè)試前未知，我們先測(cè)試S11（端口1反射測(cè)量[回波損耗]），然后測(cè)試S21（端口1的正向傳輸系數(shù)），然后選擇顯示---->跡線數(shù)2(或＞2---->將S11轉(zhuǎn)換顯示為史密斯圓圖---->然后在S21跡線上用Marker選擇峰值---->我們就可以對(duì)比左右兩邊跡線來(lái)分析被測(cè)“無(wú)源濾波器”的帶寬參數(shù)和其他參數(shù)了。

連接方式：

儀器端口1--------濾波器-------儀器端口2；

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5. 線纜SWR駐波比測(cè)試；

Voltage Standing Wave Ratio, 駐波比是相同頻率和波長(zhǎng)的兩個(gè)波在同一RF路徑上面往相反方向運(yùn)動(dòng)，相互疊加產(chǎn)生的一種比較穩(wěn)定的震動(dòng)模式?！榜v”就是上面說(shuō)的穩(wěn)定的。兩個(gè)波形的波峰波谷等疊加（同相位），形成的駐波也就有了波腹和波谷。其最大電壓振幅的波腹及最小電壓振幅的波谷，其兩者的比值就是駐波比SWR=波腹/波谷。

如果駐波比是1，那就是所有能量都通過(guò)ANT(天線）發(fā)射出去了，沒(méi)有反射，這是最理想的狀態(tài)。一般駐波比會(huì)＞1，意思是有一部分信號(hào)會(huì)反射回來(lái)。一般判斷一條測(cè)試線纜等是否合格是判斷駐波比＜1.5或者1.3。

測(cè)試方式：設(shè)置測(cè)試頻段，例如起始頻率2.3G到終止頻率2.5GHz。然后進(jìn)行網(wǎng)分的雙端口校準(zhǔn)。然后選擇Meas，選擇S11，選擇Format，選擇SWR駐波比測(cè)試。然后將線纜按照如上連接至儀器。選擇scale 標(biāo)度，自動(dòng)。屏幕上顯示的就是起始頻率范圍內(nèi)的SWR駐波比信號(hào)了。

連接方式：

儀器端口1--------被測(cè)試線纜（例）；

Mark 2022.09.20

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6. 史密斯圓圖傳輸線阻抗測(cè)試（懷疑網(wǎng)分儀器有問(wèn)題？）；

史密斯圓圖經(jīng)常用來(lái)測(cè)試傳輸線的阻抗匹配，是單端口測(cè)試，校準(zhǔn)后連接至單端口通過(guò)視圖顯示出史密斯圓圖就OK了。

連接方式：

網(wǎng)分端口1--------被測(cè)試線纜；

有時(shí)我們?cè)跍y(cè)試到異常數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常懷疑是被測(cè)件問(wèn)題還是儀器出了故障。如下是通過(guò)頻譜儀來(lái)測(cè)試網(wǎng)分里的信號(hào)發(fā)生器（正弦）。首先是連接網(wǎng)分端口1到頻譜儀端口。設(shè)置任意中心頻率如500MHz，掃寬設(shè)置為0Hz。掃描時(shí)間為3秒。然后設(shè)置頻譜儀到如上響應(yīng)參數(shù)，中心頻率500MHz，掃寬100MHz(＜中心頻率)，查看兩個(gè)儀器參數(shù)是否大致對(duì)應(yīng)判斷網(wǎng)分信號(hào)發(fā)生器是否OK。

連接方式：

網(wǎng)分端口1--------連接線--------頻譜儀；

網(wǎng)分是由：信號(hào)源（信號(hào)發(fā)生器/正弦波）、定向耦合器（信號(hào)分離裝置）、接收機(jī)、處理和顯示單元等幾個(gè)主要部件組成的。

Mark 2022.09.21

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