矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理

慧聰環(huán)保

　　矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(Vector Network Analyzer，簡(jiǎn)稱VNA)是一種用于測(cè)量高頻電路和射頻/微波元件參數(shù)的精密儀器。它通過(guò)測(cè)量信號(hào)在電路中的傳輸和反射特性，得到被測(cè)件的幅度、相位和阻抗等參數(shù)。以下是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的主要工作原理：

　　1.信號(hào)源：

　　矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)置一個(gè)頻率合成器，能夠生成高精度、高穩(wěn)定性的射頻信號(hào)。這個(gè)信號(hào)源可以覆蓋從低頻到毫米波頻段。

　　2.信號(hào)分離與合成：

　　信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)功分器分成兩路：一路作為參考信號(hào)(R)，另一路作為測(cè)試信號(hào)(T)。

　　參考信號(hào)直接連接到接收機(jī)，而測(cè)試信號(hào)則經(jīng)過(guò)被測(cè)件后到達(dá)接收機(jī)。

　　3.信號(hào)注入與采樣：

　　測(cè)試信號(hào)通過(guò)定向耦合器或端口注入被測(cè)件，然后通過(guò)另一個(gè)定向耦合器或端口返回到接收機(jī)。

　　參考信號(hào)和測(cè)試信號(hào)在接收機(jī)中進(jìn)行混頻處理，以提取出幅度和相位信息。

　　4.數(shù)據(jù)處理：

　　接收機(jī)將參考信號(hào)和測(cè)試信號(hào)的幅度和相位差轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)置的微處理器進(jìn)行計(jì)算。

　　根據(jù)S參數(shù)理論，計(jì)算出被測(cè)件的散射參數(shù)(如S11、S21、S12、S22)，這些參數(shù)描述了信號(hào)在不同端口之間的傳輸和反射特性。

　　5.顯示與分析：

　　計(jì)算得到的S參數(shù)可以在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的顯示屏上以圖形或數(shù)值形式顯示出來(lái)。

　　用戶可以通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，例如史密斯圓圖顯示、時(shí)域分析、群延遲分析等。

　　6.校準(zhǔn)：

　　為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀需要進(jìn)行校準(zhǔn)。常見(jiàn)的校準(zhǔn)方法有開(kāi)路校準(zhǔn)、短路校準(zhǔn)、負(fù)載校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)。

　　校準(zhǔn)過(guò)程消除了系統(tǒng)誤差，使得測(cè)量結(jié)果更加精確。

臣本布衣

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