1、矢量網絡分析儀的使用實驗報告矢量網絡分析儀實驗報告一、實驗內容單端口：測量 Open， Short ，Load 校準件的三組參數，分別進行單端口的校準。a. 設置測量參數1) 預設： presetOK2) 選擇測試參數 S11：Meas->S11;3) 設置數據顯示格式為對數幅度格式： Format->LogMag;4) 設置頻率范圍： Start->1.5GHz ，Stop->2.5GHz（面板鍵盤上 “ G”代表 GHz，“ M”代表 MHz，“ k ”代表 kHz；5) 設置掃描點數： Sweep Setup->Points->101->x1 （

2、或” Enter ”鍵或按下大按鈕）；6)設置信號源掃描功率： SweepSetup->Power->Foc->-10->x1->EntryOff （隱藏設置窗）。b. 單端口校準與測量1)設置校準件型號： Cal->Cal Kit->85032F （或自定義 /user ）（F 指 femal 母頭校準件， M指 male 公頭校準件）；2)Modify Cal Kit->SpecifyCLSs->Open->SetAll->Open(m/f),返 回 到Specify CLSs->Short->Set ALL-&

3、gt;Short(m/f)；3)選擇單端口校準并選擇校準端口：Cal-Calibrate->1-Port Cal->SelectPort->1 （端口 1 的校準，端口 2 也可如此操作）；4) 把 Open校準件連接到端口 （或與校準端口相連的同軸電纜另一連接端） ，點擊 Open，校準提示（嘀的響聲）后完成 Open校準件的測量；得到的結果如 Fig 1 ：單口 Open校準件測量5) 把 Short 校準件連接到端口（或與校準端口相連的同軸電纜另一連接端） ，點擊 Short ，校準提示（嘀的響聲）后完成Short 校準件的測量；得到的結果如 Fig 2 ：單口 Sho

4、rt 校準件測量6) 把 Load 校準件連接到端口（或與校準端口相連的同軸電纜另一連接端），點8)Fig 2 ：單口 Short 校準件測量Fig 3 ：單口 Load 校準件測量Fig4 ：雙端口校準測量分析：由圖可以發(fā)現，測量掃寬為500MHz， Open 標準件測量的輸出幅度為-0.7233dB（2GHz）和 -0.6182dB （ 1.5GHz），頻率越高，最大值越小。Short 標準件測量的輸出幅度均為 -0.8672dB （ 2GHz）和 -0.7139dB （ 1.5GHz），頻率高的部分輸出更小。單口Load校準測量的數據幅度值最大值為-30.006dB （2GHz）和 -3

5、1.847dB （1.5GHz），頻率高的時候幅度最大值更大。二、拓展1. 矢量網絡分析儀的主要構成矢量網絡分析儀主要由：本振信號源、信號源、頻率基準、混頻接收機、 S 參數測試、中頻處理、數字信號處理、嵌入式計算機、顯示、I/O 、系統(tǒng)軟件、電源等部分電路構成。矢量網絡分析儀的原理框圖如圖 1 所示。當對被測件（DUT）進行測試時，信號源模塊產生的寬帶激勵信號經 S 參數測試模塊分離出被測件的正向入射信號R1、反射信號A 和傳輸信號B 或者反向入射信號R2、反射信號B 和傳輸信號A，在四通道混頻接收機模塊中進行混頻產生中頻信號，中頻信號經過調理后進入中頻處理模塊進行取樣、保持，直接進行高速數

6、據采集A/D 量化轉換變?yōu)閿底中盘枺詈笤谇度胧接嬎銠C的控制下經寬帶數字中頻處理濾波得到信號的幅度與相位信息，進而通過比值運算得出被測件的雙向S 參數并顯示出測試曲線。本振信混頻接中頻處電源信號源S 參數數 字信 號顯 示嵌 入頻率基DU式 計I/O 接系 統(tǒng)軟 件圖 1 矢量網絡分析儀整機原理框圖2. 矢量網絡分析儀在射頻測量、設計、調試中的應用矢量網絡分析儀是微波毫米波測試儀器領域中最為重要、應用最為廣泛的一種高精度智能化測試儀器，在業(yè)界享有“微波/ 毫米波測試儀器之王”的美譽，主要用于被測網絡散射參量雙向S 參數的幅頻、相頻及群時延等特性信息的測量，廣泛應用于以相控陣雷達為代表的新一代軍

7、用電子裝備研制、生產、維修和計量等領域，還可以應用于精確制導、隱身及反隱身、航空航天、衛(wèi)星通信、雷達偵測和監(jiān)視、教學實驗以及天線與RCS測試、元器件測試、材料測試等諸多領域。3. 矢量網絡分析儀在測量中的校準要求及方法校準過程可提供測試系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的準確表示，來用于后來待測期間DUT的準確測量。校準分為矢量校準和頻響校準，矢量校準需要測試更多的校準件，可以消除更多誤差項目，要求適量測試能力。頻響校準簡單，只能消除跟蹤誤差，相當于歸一化的處理。校準方法有：頻響校準， 1-PORT 單端校準， FULL2-Port 雙端校準，優(yōu)缺點如下：頻響校準a. 方便；b. 消除頻率相應誤差c. 不要求高精

8、度d. 傳輸測試 =直通e. 反射測試 =短路1-PORT單端校準a. 反射測試b. 消除測試端口所有誤差c. Directivityd. Source matche. Reflection trackingf. 校準件 :g. Open， Short ，loadFULL2-Port 雙端校準a. 復雜 , 校準件多次連接b. 高精度c. 消除測試中所有誤差 :除了 ppt 上列舉的以外，一些論文中還有提到OSL校準， TSD校準， TRL-TSD校準技術4. 矢量網絡分析儀在測量中引入的誤差來源及處理方法矢量網絡分析儀的測量的誤差主要有漂移誤差、隨機誤差、系統(tǒng)誤差這三大種類。1、漂移誤差漂移

9、誤差是由于進行校準之后儀器或測試系統(tǒng)性能發(fā)生變化所引起，主要由測試裝置內部互連電纜的熱膨脹特性以及微波變頻器的變換穩(wěn)定性引起，且可以通過重新校準來消除。校準維持精確的時間范圍取決于在測試環(huán)境下測試系統(tǒng)所經受到的漂移速率。通常，提供穩(wěn)定的環(huán)境溫度便能將漂移減至最小。2、隨機誤差隨機誤差是不可預測的且不能通過誤差予以消除，然而，有若干可以將其對測量精度的影響減至最小的方法，以下是隨機誤差的三個主要來源：（1）儀器噪聲誤差噪聲是分析儀元件中產生的不希望的電擾動。這些擾動包括：接收機的寬帶本底噪聲引起的低電平噪聲；測試裝置內部本振源的本底噪聲和相位噪聲引起的高電平噪聲或跡線數據抖動。可以通過采取以下一種或多種措施來減小噪聲誤差：提高饋至被測裝置的源功率；減小中頻帶寬；應用多次測量掃描平均。（2）開關重復性誤差分析儀中使用了用來轉換源衰減器設置的機械射頻開關。有時，機械射頻開關動作時，觸點的閉合不同于其上次動作的閉合。在分析儀內部出現這種情況時，便會嚴重影響測量的精度。在關鍵性測量期間，避免轉換衰減器設置，可以減小開關重復性誤差的影響。（3）連接器重復性誤差連接器的磨損會改變電性能。可以通過實施良好的連接器維護方法來減小連接器的重復性誤差。3、系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是由分析儀和測試裝置中的不完善性所引起。系統(tǒng)誤差是重復誤差（因而可預測），且假定不隨時間變化，可以在校準過程中加以確