SVA1000X矢網(wǎng) 功能應(yīng)用分析

SVA1000X 矢網(wǎng)功能應(yīng)用分析 前言 矢量網(wǎng)絡(luò)分析（Vector network analyzer 簡稱 VN A）是一種電磁波測量 的測試設(shè)備。它既能測量單端口網(wǎng)絡(luò)或兩端口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)幅值，又能測量其 相位。可以測量其幅度、相位、延時(shí)、史密斯圖、極坐標(biāo)以及駐波比等特性。矢 量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛的儀器。在天線、微波射頻（RF）、 電路測試、元器件測試等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。因此其價(jià) 格也非常昂貴。 近日，深圳市鼎陽科技有限公司發(fā)布了國內(nèi)集頻譜分析儀與矢量網(wǎng)絡(luò)分 析儀于一身的 SVA1000X 系列。傳統(tǒng)的頻譜分析儀和跟蹤源配合，只能進(jìn)行標(biāo) 量網(wǎng)絡(luò)分析。SVA1000X 內(nèi)置跟蹤源和反射電橋，能夠同時(shí)掃描幅度和相位， 可對射頻電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行矢量 S11 和 S21 測量，并以史密斯圓圖、極坐標(biāo)等方式 更的顯示射頻電路網(wǎng)絡(luò)特征。下面我們利用這款高性價(jià)比的一體機(jī)產(chǎn)品 SVA1015X 來測量一個(gè)標(biāo)稱為 48MHz 低通濾波器的矢量網(wǎng)絡(luò)特性。 校準(zhǔn) S11 校準(zhǔn)：矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的 S11 在出廠前已經(jīng)經(jīng)過校準(zhǔn)。因此在沒有特 殊情況下不需要校準(zhǔn)。但隨著時(shí)間及環(huán)境的變化，在使用前使用廠家提供的 校準(zhǔn)件進(jìn)行校準(zhǔn)，消除誤差。S11 校準(zhǔn)總共分為三步。在網(wǎng)絡(luò)分析功能下進(jìn)入校 準(zhǔn)界面并按儀器提示在 Port1 端口依次接入‘open’、‘short’、‘load’載 校準(zhǔn)件，并鎖緊校準(zhǔn)件。 S21 校準(zhǔn)：在測試前需要對線纜及外接部件進(jìn)行校準(zhǔn)以消除其誤差。本次 測試的低通濾波器只有 48MH z。因此只需校準(zhǔn) 10MH z 到 100MH z 即可滿足要 求。設(shè)置初始頻率為10MH z，終止頻率100MH z 后，直接把PORT1 與PORT2 外 接部件連接，然后進(jìn)行歸一化校準(zhǔn)，直至校準(zhǔn)完成。如下圖。

把待測濾波器接入到已經(jīng)校準(zhǔn)的線纜里并鎖緊。如圖 2。

評估濾波器質(zhì)量，可以通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀功能測試其幅頻特性及駐波比特 性來評估。 對數(shù)幅度：在 S21 測量下，設(shè)置顯示類型為對數(shù)幅度。并根據(jù)測量值調(diào)整 參考電平和刻度。掃描完成后，即可得到濾波器的幅頻曲線。如下圖所示。

對于測得的幅頻曲線，我們可以通過光標(biāo)查看各測試點(diǎn)的測量值。 SVA1015 X 配備四個(gè)光標(biāo)。因此我們可以同時(shí)打開所有光標(biāo)查看各頻點(diǎn)的測量 值。通過光標(biāo)可以得到此濾波器的-3dB 點(diǎn)在 54MH z 處。54MH z 以上，幅度將 快速下降。從測量數(shù)據(jù)可以看到此濾波器與標(biāo)稱值有 6MH z 的余量。

評價(jià)濾波器的另一個(gè)參數(shù)是駐波比。在上面的測試中，我們已知濾波器的帶 寬為 54MH z。在測試其駐波比前，我們只需測試 10MH z 到 55MH z 的駐波。 設(shè)置好初始頻率為 10MH z，終止頻率為 55MH z 并歸一化校準(zhǔn)后，即可測量駐 波比。 駐波比 在 S11 測量下，設(shè)置顯示類型為駐波比。并根據(jù)測量值調(diào)整參考電 平和刻度。掃描完成后，可以得到此濾波器的駐波比曲線。同時(shí)通過四個(gè)光標(biāo)查 看各頻點(diǎn)的駐波比，如下圖。從圖上可以得到，濾波器在超過 48MH z 后，駐波 比將顯著增大。因此濾波器標(biāo)稱 48MH z 是非常準(zhǔn)確且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

在上面的測試中，經(jīng)過幅頻特性及駐波比的結(jié)果，得出濾波器 48MH z 的帶 寬是比較理想的，現(xiàn)在再通過測量相位特性評估其性能。我們將相位分析對象的 頻段定在10MH z 到100MH z。設(shè)置好初始頻率為10MH z，終止頻率為100MH z 并歸一化校準(zhǔn)后，即可測量相位。 相位 在 S21 測量下，設(shè)置顯示類型為相位。并根據(jù)測量值調(diào)整參考電平和 刻度。掃描完成后，可以得到相位曲線。如下圖所示

從上圖可以看到從 10MH z 到 48MH z（光標(biāo) 2），相位是線性變化的。在 光標(biāo) 2 后的帶外相位已經(jīng)發(fā)生變化，不再是線性。 測試結(jié)果：通過矢量網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性、駐波比特性以及相位特性分析，可以 得出，此濾波器的理想帶寬為 48MH z。 通過以上測量，我們清楚地看到 SVA1015 X 作為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能體 現(xiàn)，同時(shí)它也是一款性能優(yōu)異的頻譜分析儀。作為一款一體機(jī)，其在矢量網(wǎng)絡(luò)分 析功能上支持 S11 和 S21 的線性/對數(shù)幅度、相位、群延時(shí)、史密斯圖、極坐標(biāo) 以及駐波比測量，因此它能滿足不同應(yīng)用場合的需求。市面上的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀， 往往價(jià)格都比較昂貴，SVA1015 X 擁有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能，價(jià)格相對來說 卻便宜很多，大大為廣大用戶降低了使用成本。