矢量网络分析仪基本结构和原理

muzitongxue

      矢量网络分析仪简称矢网或网分，网络是指信号传输通道，主要功能是分析射频微波信号传输通道频域特性S参数（散射参数），包括信号的传输和反射所有特性，常用测试参数有：插入损耗、回波损耗、增益、驻波、相位、时延、阻抗等。

- |$ h2 N* E$ d& h双端口矢量网络分析仪基本结构原理

定向耦合器是网络分析仪内部连接端口的第一个射频部件，将通过端口的前向信号，耦合输出给参考接收机a通道，将进入端口的反向信号，耦合输出给测量接收机b通道。接收机是由混频器、本振、滤波器及ADC和数字处理构成，混频滤波后的中频信号进行矢量I/Q分解，获得波量a、b的幅度和相位值。各个b/a波量之间的比值，得到S参数值。各个接收机通道是相参的，使用同一个本振且同步测试。信号源提供端口输出信号，衰减器选件应用在较高增益的放大器测量。矢网的校准，是准确测量前的必要准备工作，校准方法和步骤是矢网标准功能之一，按步骤连接一系列校准件（已知精确S参数的器件），使测试接口的幅相校准调零。
) h" u0 u. i0 C. @" K矢量网络分析仪测试项目

测试项目	物理意义和计算公式
波量	波量描述电磁波的传输量值和方向。 波量是矢量，含幅度和相位，可表示为A∠Φ，或者复数x+jy。 波量幅度单位是√W，归一化电压。 波量a：参考接收机测量值，功率为a2。 波量b：测量接收机测量值，功率为b2。
S参数	S11=b1/a1 S21=b2/a1 S12=b1/a2 S22=b2/a2
反射系数	描述入射波与反射波的比值，反射系数表征被测端口的阻抗匹配程度，端口越接近匹配特性阻抗，反射波量越小，反射系数越小。
回波损耗	反射系数幅值表示为对数dB
驻波比	反射系数的另一种表述方式，驻波比也表征被测端口的阻抗匹配程度。 在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ，形成波谷。驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波谷处的电压幅值Vmin之比。
传输系数 . U5 ]. G+ _- y  e( e/ L+ A( V8 q  c	描述被测件DUT输出波量与入射波的比值，表征DUT对信号的衰减或放大的倍数。
插入损耗 增益	传输系数幅值表示为对数dB
复阻抗	网络分析仪通过反射系数获得DUT的端口阻抗。
相位 8 G8 ~7 E# |4 ?7 ~& m4 x& w* K2 j	S参数的角度
群时延 ( E1 X6 [4 ^2 a	群时延是表征电磁波色散现象的物理量，表示各个频率的信号通过DUT的时间，通过S参数的相邻频点相位差与频率差之比计算得来。

sdsdwwwe22

接收机是由混频器、本振、滤波器及ADC和数字处理构成