矢量網絡分析儀VNA是一種測試儀器，它可以將網絡的響應測量成矢量:實參數和虛參數，從而表征其性能。矢量網絡分析儀VNA是射頻設計實驗室和許多制造和服務領域的重要測試儀器。雖然矢量網絡分析儀主要側重于研究和開發，但它也可以為所有類型的RF網絡的運行和性能提供重要的見解。矢量網絡分析儀向網絡提供激勵，然后監控響應。這樣，您可以檢查操作和性能，并評估其適用性。矢量網絡分析儀可用于所有射頻和微波頻率。

是德科技E5061B矢量網絡分析儀

是德科技E5061B矢量網絡分析儀

一、矢量網絡分析儀的概念

矢量網絡分析儀的基本概念是測量信號通過被測設備時的透射波和反射波。通過測量感興趣的頻帶(通常超過該頻帶)中的發射和反射信號，可以確定設備的特性。如果使用透射和反射信號來表征輸入和輸出，則可以完全表征器件。這可以構成射頻電路設計或測試的關鍵部分。

矢量網絡分析儀的基本概念

· 反射參數

當功率進入 RF 網絡時，一些功率會進入網絡，但取決于阻抗匹配，一些功率會反射回源。反射系數Γ是關鍵參數之一：

其中：Γ = 反射系數 Vreflected = 反射波的電壓 Vincident = 正向波或入射波的電壓 ZL = 負載阻抗 Z0 = 饋線特征阻抗。

回波損耗是表示反射特性的另一種方式：

· 傳輸特性

RF網絡的傳輸特性在矢量網絡分析儀中同樣重要，因為它們決定了功率如何通過網絡。傳輸系數 T 可以表示為：

插入損耗(- 值)或增益(+ 值)可以表示為：

二、幅度和相位

矢量網絡分析儀VNA 的關鍵要素是它可以測量幅度和相位。然而，只有振幅測量更容易，可以用不太復雜的儀器進行。在很多情況下，這可能就足夠了。比如只考慮放大器在某個帶寬內的增益，或者要求濾波器的幅度響應。然而，包括相位和幅度的測量可以找到關于被測設備的更多信息，因為相位是網絡分析中的關鍵元素。這是因為設備和網絡的完整特性包括相位和幅度的測量。只有知道矢量網絡分析儀的相位和幅值，才能開發出完整的仿真電路模型。這將使得能夠基于共軛匹配技術來設計匹配電路。時域表征需要幅度和相位信息來執行逆傅立葉變換。此外，需要相位數據來執行矢量誤差校正。

矢量網絡分析儀框圖

該圖顯示了矢量網絡分析儀的高級框圖，其中顯示了主要電路塊：

· 處理器和顯示器：矢量網絡分析儀的這個區域充當人機界面，以所需的方式顯示結果 - 可以以多種格式顯示網絡分析的結果，包括史密斯圓圖、笛卡爾格式、實數和虛值。矢量網絡分析儀最常見的輸出是史密斯圓圖格式，因為它簡明地顯示了網絡的屬性。

· 信號源：VNA 的信號源為射頻網絡提供激勵。這些振蕩器包含在VNA 中，能夠掃描測試儀器的頻率范圍。

· 接收器和檢測器：矢量網絡分析儀的這個模塊接收來自信號分離器的信號，并根據與入射波相比的反射波和透射波來處理它們。這些結果被傳遞到處理器和顯示器。

· 端口：這些是直接連接到被測設備的VNA組件。它們通常有兩個到DUT 的連接，一個在輸入端，一個在輸出端，等等。一些 VNA 可能有更多端口用于具有多個連接的系統。

VNA在設備本身的前面板上有精密連接器，然后使用精密電纜將這些連接器連接到被測設備。需要精密電纜，因為標準電纜的相位和損耗會隨著輕微的移動而改變太多。

為了測試設備，在矢量網絡分析儀中產生可變頻率信號，并切換輸出以測試一個方向或另一個方向的DUT。信號傳輸到分路器，一路輸出作為接收機的參考信號，另一路傳輸到定向耦合器，然后通過VNA和精密電纜上的外部連接進入DUT。

功率通過定向耦合器(定向耦合器1)到達DUT，但是第三端口檢測入射功率并再次連接到接收器。通過被測設備的功率被定向耦合器2采樣，并且信號被連接到接收器。

除了產生給被測設備供電的信號之外，信號源還有一個連接到接收器的輸出端。這使得能夠從檢測到的信號中獲得相位信息。目前，數字信號處理將廣泛應用于矢量網絡分析儀，大部分接收器和檢測器將采用數字格式。

接收器的處理信號然后被饋送到處理器和顯示器。在這一部分中，將再次使用微處理器技術來提供現代測試儀器所需的控制、功能和用戶友好的顯示。

盡管矢量網絡分析儀的這個非常簡化的示例顯示了兩個端口，但對于具有許多不同信號路徑的系統，一些矢量網絡分析儀可能會使用更多端口。

矢量分析儀可能是非常昂貴的測試設備。然而，它們在RF網絡設計中非常有價值——尤其是濾波器和任何其他需要精確評估RF性能的器件。通過這種方式，您可以充分了解正在發生的事情，并確保整體設計正常工作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的E5061B矢量网络分析仪VNA概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。