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網絡分析儀

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網絡分析儀一種能在寬頻帶內進行掃描測量以確定網絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網絡分析儀。網絡分析儀是測量網絡參數的一種新型儀器，可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網絡的復數散射參數，并以掃頻方式給出各散射參數的幅度、相位頻率特性。

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網絡分析儀簡介

　　網絡分析儀一種能在寬頻帶內進行掃描測量以確定網絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網絡分析儀。網絡分析儀是測量網絡參數的一種新型儀器，可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網絡的復數散射參數，并以掃頻方式給出各散射參數的幅度、相位頻率特性。自動網絡分析儀能對測量結果逐點進行誤差修正，并換算出其他幾十種網絡參數，如輸入反射系數、輸出反射系數、電壓駐波比、阻抗（或導納）、衰減（或增益）、相移和群延時等傳輸參數以及隔離度和定向度等。

網絡分析儀百科

　　頻譜分析儀和網絡分析儀的區別

　　頻譜分析儀是研究電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內部若采用數字電路和微處理器，具有存儲和運算功能；配置標準接口，就容易構成自動測試系統。

　　矢量網絡分析儀簡介

　　矢量網絡分析儀，它本身自帶了一個信號發生器，可以對一個頻段進行頻率掃描。如果是單端口測量的話，將激勵信號加在端口上，通過測量反射回來信號的幅度和相位，就可以判斷出阻抗或者反射情況。而對于雙端口測量，則還可以測量傳輸參數。由于受分布參數等影響明顯，所以網絡分析儀使用之前必須進行校準。

　　在微波電路的設計和計算中，需要對所用元、器件特性的全部網絡參數進行全面定值。而微波元、器件中，包括微波晶體管，大多采用S參數（散射參數）來表述它們的特性。一般二端口網絡需要有四個散射參數（S11、S22、S12和S21），才能對其全面定值。因此往往采用測量的方法來確定網絡的參數

　　20世紀60年代中期，出現能在寬頻帶范圍內掃頻測量并能顯示全部網絡S參數的模值和幅角的多功能儀器，這就是微波網絡分析儀。因此網絡分析儀的基本部分實際上就是一臺S參數測量儀。

　　由于測定了網絡的S參數后，網絡的其它各種特性參量都可以從S參數中導出，因此，微波網絡分析儀具有多種功能。

　　原理

　　一個任意多端口網絡的各端口終端均匹配時，由第n個端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并發射出去。若第m個端口的出射行波為bm，則n口與m口之間的散射參數Smn=bm/an。一個雙口網絡共有四個散射參數 S11、S21、S12和S22。當兩個終端均匹配時，S11和S22就分別是端口1和2的反射系

　　數，S21是由1口至2口的傳輸系數，S12則是反方向的傳輸系數。當某一端口m終端失配時，由終端反射回來的行波又重新進入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的，但有一個行波am入射到m口。這樣，在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數之間關系的聯立方程組。據此可以解出網絡的一切特性參數，如終端失配時的輸入端反射系數、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數等。這就是網絡分析儀的最基本的工作原理。單端口網絡可視為雙口網絡的特例，在其中除S11之外，恒有S21=S12=S22。對于多端口網絡，除了一個輸入和一個輸出端口之外，可在其余一切端口都接上匹配負載，從而等效為一個雙端口網絡。輪流選擇各對端口作為等效雙口網絡的輸入、輸出端，進行一系列測量并列出相應的方程，即可解得n端口網絡的全部n2個散射參數，從而求出n端口網絡的一切特性參數。　圖左為四端口網絡分析儀測量S11時測試單元的原理示意，箭頭表示各行波的路徑。信號源 u輸出信號經開關S1和定向耦合器D2輸入到被測網絡的端口1，這就是入射波a1。端口1的反射波（即1口的出射波b1）經定向耦合器 D2和開關傳到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經定向耦合器D1傳到接收機的參考通道，這個信號是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1，即測出S11，包括其幅值和相位（或實部和虛部）。測量時，網絡的端口2接上匹配負載R1，以滿足散射參數所規定的條件。系統中的另一個定向耦合器D3也終接匹配負載R2，以免產生不良影響。其余三個S 參數的測量原理與此類同。圖右為測量不同Smn參數時各開關應放置的位置。

　　在實際測量之前，先用三個阻抗已知的標準器（例如一個短路、一個開路和一個匹配負載）供儀器進行一系列測量，稱為校準測量。由實測結果與理想（無儀器誤差時）應有的結果比對，可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計算機中，以便對被測件的測量結果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分復雜，非人工所能勝任。

　　上述網絡分析儀稱為四端口網絡分析儀，因為儀器有四個端口，分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結構復雜，誤差模型中并未包括接收機所產生的誤差。

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