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技術(shù)文章

深入闡述網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理

閱讀:330發(fā)布時(shí)間:2022-6-13

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀已廣泛在研發(fā),生產(chǎn)中大量使用,網(wǎng)絡(luò)分析儀被廣泛地應(yīng)用于分析各種不同部件 ,材料,電路,設(shè)備和系統(tǒng)。無論是在研發(fā)階段為了優(yōu)化模擬電路的設(shè)計(jì),還是為了調(diào)試檢測電子元器件,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀都成為一種*的測量儀器。
 
在過去的十年中,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀由于其較低的成本和高效的制造技術(shù),流行度超過了標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀。雖然網(wǎng)絡(luò)分析理論已經(jīng)存在了數(shù)十年,但是直到 20世紀(jì)80年代早期臺現(xiàn)代獨(dú)立臺式分析儀才誕生。在此之前,網(wǎng)絡(luò)分析儀身形龐大復(fù)雜,由眾多儀器和外部器件組合而成,且功能受限。
 
網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)被高頻率使用的術(shù)語,有很多種現(xiàn)代的定義。就網(wǎng)絡(luò)分析而言,網(wǎng)絡(luò)指一組內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)的電子元器件。網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能之一就是量化兩個(gè)射頻元件間的阻抗不匹配,限度地提高功率效率和信號的完整性。每當(dāng)射頻信號由一個(gè)元件進(jìn)入另一個(gè)時(shí),總會有一部分信號被反射,而另一部分被傳輸。
 

 
這就好比光源發(fā)出的光射向某種光學(xué)器件,例如透鏡。其中,透鏡就類似于一個(gè)電子網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)透鏡的屬性,一部分光將反射回光源,而另一部分光被傳輸過去。根據(jù)能量守恒定律,被反射的信號和傳輸信號的能量總和等于原信號或入射信號的能量。在這個(gè)例子中,由于熱量產(chǎn)生的損耗通常是微不足道的,所以忽略不計(jì)。
 
我們可以定義參數(shù)反射系數(shù)(G),它是一個(gè)包含幅值和相位的矢量,代表被反射的光占總(入射)光的比例。同樣,定義傳輸系數(shù)(T)代表傳輸?shù)墓庹既肷涔獾氖噶勘取?br> 
通過反射系數(shù)和傳輸系數(shù),你可以更深入地了解被測器件(DUT)的性能。回顧光的類比,如果DUT是一面鏡子,你會希望得到高反射系數(shù)。如果 DUT是一個(gè)鏡頭,你會希望得到高傳輸系數(shù)。而太陽鏡可能同時(shí)具有反射和透射特性。
 
電子網(wǎng)絡(luò)的測量方式與測量光器件的方式類似。網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生一個(gè)正弦信號,通常是一個(gè)掃頻信號。DUT響應(yīng)時(shí),會傳輸并且反射入射信號。傳輸和反射信號的強(qiáng)度通常隨著入射信號的頻率發(fā)生變化。
 
DUT對于入射信號的響應(yīng)是DUT性能以及系統(tǒng)特性阻抗不連續(xù)性的表征。例如,帶通濾波器的帶外具有很高的反射系數(shù),帶內(nèi)則具有較高的傳輸系數(shù)。如果DUT 略微偏離特性阻抗則會造成阻抗失配,產(chǎn)生額外的非期望響應(yīng)信號。我們的目標(biāo)是建立一個(gè)精確的測量方法,測量DUT響應(yīng),同時(shí)限度的減少或消除不確定性。


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