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[资料] 简要叙述了矢量网络分析仪等系列仪器在系统及组件调试中所体现的某些特点
2018-1-31 14:35:34  1789 矢量 网络 分析仪 系列 仪器
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在科研及生产中,高功用的矢量网络剖析仪是功用最强的网络剖析仪,它关于各种微波器材和组件的特性剖析具有至关重要的作用。它具有频域和时域两类测验功用,能够很好地完结比如滤波器、放大器、混频器以及体系中有源和无源微波组合等的各种参数的调试、测验。安立公司供给的一体化37200/37300系列矢量网络剖析仪具有频率规模宽、动态规模大、分辨率精确度高、快速实时、运用简捷、灵敏便利等特色,为工程师们供给了极大的协助。下面我就37247A及37369C矢量网络剖析仪的部分应用作一浅显的介绍。

两路相位平衡调试

在某雷达产品的研发和体系的总调过程中,会对和差两路相位的不平衡性提出要求,为了使和差两路的相位满意规划要求,除了在规划时要细心考虑影响相位不平衡的许多因素以及减少相位不平衡的办法,还要在往后的总调中加以调整批改,以适应整个体系的要求。依据总调现场的条件,咱们需求有一个方便有用、切实可行的丈量手法。以前咱们运用的是八十年代初的手动矢量网络剖析仪,精度较低,显现不直观,丈量成果无法输出。

为了保证测验的精度和有用性,和差两路相位平衡的测验宜选用包含天线、馈线以及高频接收机和差相加器(魔T)之前各微波器材在内的大体体系调丈量,安立公司的37247A矢量网络剖析仪为这个调试供给了有力的丈量手法。

图1 和差相位平衡测验框图

图1显现了和差相位平衡的测验框图。以任一路作为基准,利用37247A矢量网络剖析仪的校准(RESPONSE-THRU)或迹线存储运算(DATA→MEM,DATA/MEM)功用,能够很直接地看到和差两路的相位平衡状况,见下图。

  

  图2 配平前的和差两路相对相位

图2显现了和差两路配平前的相对相位。从图中可见,两路的相位差未到达要求,需求调整。依据网络剖析仪丈量出的相位差数,由公式Δl=ΔΦ/(2π/λg)计算出须添加的匹配长度Δl,垫接在电长度短的支路上,并经过网络剖析仪实时剖析调查,直至满意技能要求停止,终究成果可经过绘图仪或磁盘输出。

别的,也可经过37247A网络剖析仪的内部电长度补偿功用(配合恰当的介电常数),主动计算出配平常须批改的长度,该长度显现在剖析仪的显现屏上,便利方便。

放大器的1dB紧缩点

37369C不但具有频率扫描方面的许多应用,并且还具有了功率扫描的才能,可对放大器的非线性功用进行描绘。图3显现了在某一频点上放大器的输出功率与输入功率的联系,图中的线性部分是放大器的小信号增益区域;输入功率持续添加时,增益就开端下降,放大器进入增益紧缩区,跟着输入功率的进一步加大,输出功率将不再添加,继而到达了饱满,放大器的1dB紧缩点即为增益相关于线性增益下降1dB时的输入功率(或对应的输出功率)。


  图3 放大器输出功率与输入功率

下面就是咱们对所研发的Z002低噪声放大器1dB紧缩点目标的检定测验。这儿,咱们经过37369C内置的增益紧缩软件,能够很快地完结这一测验。首要,在37369C上按Appl键,挑选SWEPT POWER GAIN COMPRESSION功用,依据被检放大器的作业频段设置需测的频率点(37369C最多可置10个点):6GHz、8GHz、12GHz、14GHz、16GHz、18GHz,依照公式PSTART=紧缩点目标-增益-15dB及PSTOP ≈ PSTART+20dB 设定扫功率规模。

图4

依照图4做线性功率校准,调整每个频点的源输出功率,然后用被检放大器替换功率探头,并挑选GAIN COMPRESS功用完结测验,成果为-20.7dBm(21.58dBm)。

时域功用

咱们知道,在丈量比较复杂体系的反射时,得到的是各部分影响的归纳成果,关于各具体部分(反射特性)的状况不易断定,这就给整体调试带来了不方便。安立公司的37369C矢量网络剖析仪的时域功用可便利地处理这个问题。网络剖析仪的时域丈量功用就是在频域中丈量后,经过其内部处理器做反傅立叶变换得到时域呼应,时域呼应显现了网络的反射系数和传输系数与时间的联系,它包含了每个反射点的起伏、方位信息以及每个传输通路的信息。

时域丈量有两种不同的作业方法,即带通方法和低通方法。带通方法就是给出器材的脉冲呼应,它适用于任何频率规模,是最常用的作业方法。低通方法首要用来做低通器材的丈量,它可供给器材的脉冲呼应和阶跃特性,经过显现的特性曲线能够断定呼应的幅值及反射点的类型(即阻抗特性R、L或C)。

时域丈量中的"WINDOW"功用,可改进时域丈量的动态规模,进步时域呼应中的起伏分辨力。别的,它还有一个非常有用的"GATE"功用,这是一个时间滤波器,形状犹如一个带通滤波器,它能够去掉"GATE"以外的呼应对丈量成果的影响,很便利地挑选咱们感兴趣的部分进行丈量剖析。

网络剖析仪的时域功用不只可用于检测电缆的反射点,实现毛病定位,还可在传输丈量中调查被测设备各路的传输状况。咱们在做声表面波滤波器特性的测验时,其丈量成果包含了多路传输、转接器、衔接电缆以及滤波器夹具等的影响,其真实特性无然后知。应用了时域丈量的"GATE"功用之后,咱们就可去除转接器、衔接电缆以及夹具等的影响,然后获得该滤波器更精确的特性。

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