矢量網絡分析儀在實際測試工作中的應用

1. 前言

2. Anritsu 矢量網絡分析儀的測量功能介紹

矢量網絡分析儀可通過採用適當的轉換器來測量所有參數。通常，採用S參數測試裝置作為轉換裝置。

傳輸和阻抗特性

傳輸和阻抗特性是信號系統傳輸的基本特性，對傳輸系統的認知就是從這幾個特性開始的。Anritsu矢量網絡分析儀S21 和S12方向可以測試傳輸特性，傳輸特性包括幅度、相位、幅頻特性等；S11 和S22方向可以測試阻抗特性，阻抗特性包括駐波、反射功率等。

時延值測量

在用到波形傳輸的場合，如數字通訊及視頻設備（多種頻率成分同時傳輸）等，時延時間的估量是非常重要的。在那些以精確時延值為基準的系統中，準確的時延值測量是很重要的。Anritsu網絡分析儀S21 和S12方向可以精確測試系統正向和反向的傳輸時延值。

時域分析

Anritsu矢量網絡分析儀可進行時域網絡分析，它使用FFT/IFT算法將基於頻域測量的數據變換到時域。

3. Anritsu 矢量網絡分析儀的測量應用

在任何測量系統中潛在誤差和不精確的一個來源就是其本身的校準。儀器本身校準的精度高低，決定了測量結果的誤差程度。Anritsu矢量網絡分析儀利用自校準器，保證每次測量前儀器都可校準的精度很高，從而保證了測量精度。下面我們就Anritsu網絡分析儀在工程測試中的幾個應用來說明他的應用。

* 傳輸衰減與時延值的測量

傳輸衰減與時延是系統鏈路評估中較重要的數據，精確測量很重要。對信號傳輸時間要求精度很高的系統，時延值測量的精確程度將決定系統的精度。利用Anritsu矢量網絡分析儀可方便的測量出系統傳輸的衰減和時延值。

矢量網絡分析儀測量傳輸衰減與時延值只能在同頻率下測量，利用S21 正向方向測量，測試方法見圖2。

測試前利用自動校準器對網絡分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。測試系統此時測試的幅度與時延即為所需測試的系統傳輸衰減與時延值。利用此方法，測試精度高，測試方便簡單，而且利用矢量網絡分析儀測量頻帶寬的特點，可以很容易得到系統全頻帶特性。

* 幅頻特性的測量

幅頻特性是反映系統在一定帶寬內傳輸信號能力的指標，信號強度將隨著傳輸頻率的不同而變化。利用Anritsu矢量網絡分析儀可以較方便的測量出系統的幅頻特性。設備連接同圖2。

測試前利用自動校準器對網絡分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。設置頻率與測試帶寬，PORT1連接被測試系統輸入端，並利用內部信號源發送功率，PORT2連接被測試系統輸出端，此時幅度測量所畫出的曲線即為幅頻特性曲線。利用Anritsu矢量網絡分析儀含有的12個marker點可標註所關心的頻率點。

* 幅相轉換的測量

在信號的傳輸中，幅度的變化會引起信號相位的變化，幅相變化特性是系統傳輸能力的重要指標。利用Anritsu矢量網絡分析儀的掃功率的功能可以輕易測出幅相轉換特性，並可畫出幅相轉換曲線圖。設備連接如圖2。

測試前利用自動校準器對網絡分析儀進行通路校準，將S21通路校準為零。設置測試頻率，PORT1連接被測系統輸入端，利用內部信號源發射功率，將功率設為掃功率（如 -30dBm ~ -5dBm）。PORT2接被測系統輸出端，利用網絡分析儀測試相位，畫出幅相轉換曲線，利用兩個marker點容易得到信號通過系統時每相差dB時相位變化度。

* 系統傳輸

駐波是系統功率傳輸時反射功率的大小的指標，當駐波較大時，發射功率很大一部分就變成反射功率傳回來，如果反射功率較大，會發生一定的危險。駐波越小，則反射功率也越小，說明系統的傳輸性能好。

測量系統發射功率與反射功率的值，利用公式可計算出系統的駐波，但此種方法測試較複雜，還需通過計算，很不方便。Anritsu矢量網絡分析儀可用PORT1埠S11前向測試直接得出系統駐波值。設備連接如圖3。

測試前利用校準件對網絡分析儀PORT1進行校準，先利用短路校準件進行PORT1短路校準，再利用斷路校準件進行PORT1斷路校準，最後利用負載校準件進行PORT1負載校準。校準完畢後從PORT1埠發送功率並接入被測系統輸入端，利用Anritsu矢量網絡分析儀測試駐波功能測試。用這種方法測試駐波準確、快速、簡單，並且測試精度高。

Anritsu矢量網絡分析儀具有強大的測試功能，我所介紹的幾個測試項目只是我們在工作中經常需要用到的測試內容。有很多測試項目利用Anritsu矢量網絡分析儀同樣會使測試變得簡便，而且測試準確、可信。