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網(wǎng)絡(luò)分析儀 的基本原理
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是一種強(qiáng)大的工具,如果使用得當(dāng),可以達(dá)到很高的精度。
它還被廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)都是必不可少的,特別是在量測(cè)無(wú)線電頻率(RF)線性特性的組件和設(shè)備是非常有用的。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀也可以應(yīng)用到更多
特定的場(chǎng)合,例如,信號(hào)源完整性和材料量測(cè)。
作為該行業(yè)的**PXIe PXI網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀- NI - 5630,你可以擺脫高成本的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀和有限的面積大,容易網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是用于設(shè)計(jì)驗(yàn)證和測(cè)試的生產(chǎn)線。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的發(fā)展
你可以使用矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀NIPXIe - 5630量測(cè)設(shè)備尺寸,階段和阻抗。
由于常見的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是一種封閉的刺激響應(yīng)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)偉大的精度量測(cè)射頻特性。
當(dāng)然,完全理解網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的基本原理、*大受益于網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀對(duì)你是非常重要的。
矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀在過(guò)去的十年里,因?yàn)樗牡统杀竞透咝实闹圃旒夹g(shù),流行的比標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
盡管網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀理論已經(jīng)存在了幾十年,但直到1980年代初期第單個(gè)現(xiàn)代獨(dú)立桌面碳硫分析儀儀。
在此之前,網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀龐大而復(fù)雜,由許多儀器和外部設(shè)備,和功能的局限性。
倪的推出又單個(gè)里程碑PXIe - 5630網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的發(fā)展,給出了矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀功能成功靈活,PXI模塊化儀器定義的軟件平臺(tái)。
通常,我們需要大量的量測(cè)實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)**的量測(cè)參數(shù)值值的幅值和相位,避免重大錯(cuò)誤。
因?yàn)檎`差可以忽略。
作為一種復(fù)雜的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀量測(cè)微小的錯(cuò)誤。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀理論
網(wǎng)絡(luò)是單個(gè)詞用高頻率,有許多種類的現(xiàn)代定義。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀而言,網(wǎng)絡(luò)是指一組內(nèi)部相關(guān)電子元器件。
單個(gè)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的功能是量化兩個(gè)射頻組件之間的阻抗不匹配,*大化功率效率和信號(hào)源完整性。
當(dāng)射頻信號(hào)源通過(guò)單個(gè)組件到另單個(gè),總是會(huì)有一部分信號(hào)源反射,另一部分是傳播,類似于圖2所示。
圖2。
使用光來(lái)模擬網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀是單個(gè)基本原則,這就像光源光變成單個(gè)光學(xué)器件,如透鏡。
其中,鏡頭是類似于電子網(wǎng)絡(luò)。
部分根據(jù)屬性的透鏡,光就會(huì)被反射回光源,另一部分光傳送過(guò)去。
根據(jù)能量守恒定律,能量的反射信號(hào)源和信號(hào)源傳輸和等于原信號(hào)源或能量的輸入信號(hào)源。
在這種情況下,由于熱損失通常是微不足道的,所以被忽視。
我們可以定義參數(shù)值值的反射系數(shù)(G),它是單個(gè)矢量的振幅和相位,代表反射光占總數(shù)的比例(輸入)光。
同時(shí),定義了傳輸系數(shù)(T)代表的光傳輸矢量的入射光。
圖3示意兩個(gè)參數(shù)值值。
通過(guò)反射系數(shù)和透射系數(shù),你可以更深入地了解被測(cè)裝置(DUT)性能。
背光源的類比,如果DUT是一面鏡子,你會(huì)想要得到高反射系數(shù)。
如果DUT是單個(gè)鏡頭,你會(huì)想要得到高透射系數(shù)。
和高利息DE太陽(yáng)鏡可能與反射和透射特性在同一時(shí)間。
電子網(wǎng)絡(luò)量測(cè)方法類似于量測(cè)光學(xué)設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀來(lái)產(chǎn)生單個(gè)正弦信號(hào)源,通常是單個(gè)掃頻信號(hào)源。
DUT的回應(yīng),事件信號(hào)源傳輸和反射。
強(qiáng)度的傳輸和反射信號(hào)源通常變化頻率的信號(hào)源。
DUT響應(yīng)傳入的信號(hào)源是性能和表征系統(tǒng)DUT特性阻抗不連續(xù)。
帶通濾波器頻帶,例如,具有很高的反射系數(shù)、透射系數(shù)遠(yuǎn)高于。
如果DUT稍微偏離特性阻抗會(huì)引起阻抗失配,產(chǎn)生額外的意想不到的響應(yīng)信號(hào)源。
我們的目標(biāo)是建立單個(gè)**的量測(cè)方法,量測(cè)DUT的回應(yīng),同時(shí)*小化或消除不確定性。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀量測(cè)方法
反射系數(shù)(G)和透射系數(shù)(T),分別對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)源傳輸和反射信號(hào)源的比例。
圖3示意兩個(gè)向量。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀基于散射參數(shù)值值擴(kuò)展這個(gè)想法或S參數(shù)值值。
圖3。
(T)的透射系數(shù)和反射系數(shù)(G)是單個(gè)復(fù)雜的矢量S -參數(shù)值值,他們代表了比兩個(gè)射頻信號(hào)源。
S -參數(shù)值值包含振幅和相位,在笛卡爾形式的真實(shí)和虛擬。
S -表示在年代坐標(biāo)系參數(shù)值值,x代表dut的輸出量測(cè)。
圖4顯示了DUT輸入終端射頻信號(hào)源的激勵(lì)。
圖4示意單個(gè)簡(jiǎn)單的二端口的設(shè)備,它可以被稱作射頻濾波器,衰減器或放大器。
圖4。
簡(jiǎn)單的雙端口年代單個(gè)參數(shù)值值表示的設(shè)備
SSL l反射能量被定義為端口的端口1入射信號(hào)源的比例S21被定義為能量傳輸?shù)紻UT端口2端口l的比例傳入信號(hào)源。
SSL和參數(shù)值值S21年代單個(gè)參數(shù)值值對(duì)于前者,這是由于入射信號(hào)源從射頻源端口1。
因?yàn)閺亩丝?事件信號(hào)源,S22為端口2反射能量比的端口2事故信號(hào)源、速度12傳輸?shù)紻UT端口1能量占的比例傳入信號(hào)源端口2。
他們是反向S參數(shù)值值。
你可以是單個(gè)參數(shù)值值基于多個(gè)端口或N S擴(kuò)展這個(gè)概念。
射頻環(huán)行器,例如,功率分配器、耦合器是三個(gè)港口設(shè)備。
您可以使用類似于雙端口的碳硫分析儀方法量測(cè)和計(jì)算的參數(shù)值值,如S13 S33 S32,,。
SSL,S22,S33下標(biāo)數(shù)字一致的S參數(shù)值值,如反射信號(hào)源,并表征速度12 S32,S21和S13下標(biāo)數(shù)字不一致的S參數(shù)值值,如表征傳輸信號(hào)源。
此外,單個(gè)參數(shù)值值S廣場(chǎng)端口數(shù)等于總數(shù)量的設(shè)備,以完整的描述射頻特性的設(shè)備。
年代的單個(gè)參數(shù)值值表征傳輸,如S21,類似于增益、插入損耗、衰減和其他常見的術(shù)語(yǔ)。
表征反射的S參數(shù)值值,如SSL,對(duì)應(yīng)于電壓駐波比模式(電壓駐波比),回波損耗,或反射系數(shù)。
年代的單個(gè)參數(shù)值值,但也有其他的優(yōu)勢(shì)。
他們被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于現(xiàn)代無(wú)線電頻率量測(cè)。
你可以很容易地將單個(gè)參數(shù)值值S H,Z,或其他參數(shù)值值。
你也可以到多個(gè)設(shè)備S參數(shù)值值的級(jí)聯(lián)、表征的射頻特性的復(fù)合系統(tǒng)。
,更重要的是,表達(dá)比S參數(shù)值值。
所以,你不需要設(shè)置源輸入功率的**值。
DUT的響應(yīng)將反映這一事件信號(hào)源任何微小的差異,但具有比傳輸信號(hào)源或信號(hào)源的比值反映相對(duì)于入射,差別會(huì)。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的結(jié)構(gòu)
可以分為標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀(只包含振幅信息)和矢量(包括振幅和相位信息兩個(gè)碳硫分析儀儀。
標(biāo)量德圖德碳硫分析儀儀,一旦由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,廣泛使用。
矢量碳硫分析儀儀可以提供單個(gè)更好的糾錯(cuò)和更復(fù)雜的量測(cè)能力。
與技術(shù)的進(jìn)步,集成和計(jì)算效率,降低成本,使用矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀是越來(lái)越流行。
網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀有四個(gè)基本功能模塊,如圖5所示。
信號(hào)源來(lái)源,用于制造這起事件信號(hào)源,同時(shí)支持連續(xù)掃描的離散頻率點(diǎn),并可以調(diào)整的權(quán)力。
信號(hào)源源通過(guò)飼料到DUT輸入信號(hào)源分離模塊、信號(hào)源隔離模塊可以被看作是單個(gè)測(cè)試裝置。
在這里,反射和透射信號(hào)源分離成不同的組件量測(cè)。
對(duì)于每個(gè)頻率點(diǎn),處理器量測(cè)信號(hào)源和計(jì)算參數(shù)值值值(如S21或駐波比)。
主要用來(lái)提供用戶校準(zhǔn)數(shù)據(jù)糾錯(cuò),將在隨后的詳細(xì)介紹。
*后,當(dāng)互動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀中,您可以看到顯示屏上的參數(shù)值值,調(diào)整后的值,并使用其他用戶功能,如縮放波形圖。
根據(jù)不同的性能和成本,網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)。
測(cè)試設(shè)備設(shè)計(jì)可以傳輸/反射(T / R)或S參數(shù)值值。
其中,T / R測(cè)試設(shè)備是*基本的實(shí)現(xiàn)方式,結(jié)構(gòu)如圖6所示。
圖6。
T / R網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)
T / R結(jié)構(gòu)包括單個(gè)穩(wěn)定的來(lái)源,它可以提供指定的頻率和功率的正弦波信號(hào)源;
單個(gè)參考接收機(jī)R,這是連接到單個(gè)功率分配器和定向耦合器,用于量測(cè)振幅和相位的信號(hào)源。
輸入信號(hào)源從端口1的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,輸入端到DUT的飼料。
單個(gè)定向耦合接收機(jī)量測(cè)任何信號(hào)源反射回港1(包括振幅和相位)。
定向耦合器和類似電阻橋函數(shù),可用于單獨(dú)的信號(hào)源,你可以根據(jù)性能、頻率范圍的選擇和成本要求。
信號(hào)源傳輸通過(guò)DUT進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀端口2、港口2接收機(jī)B是用來(lái)量測(cè)振幅和相位的信號(hào)源。
接收機(jī)對(duì)不同的特征做也有不同的結(jié)構(gòu),可以被視為單個(gè)變頻器,中頻濾波器和向量探測(cè)器在窄帶接收機(jī),類似于矢量信號(hào)源碳硫分析儀儀。
他們可以真正的和虛部信號(hào)源的提取,用于計(jì)算振幅和相位信息。
此外,所有的接收機(jī)和信號(hào)源的相位源使用相同的參考,你可以在相同的相位參考計(jì)算接收信號(hào)源與輸入信號(hào)源的相位關(guān)系。
T / R結(jié)構(gòu)具有較高的性能價(jià)格比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能良好。
但是只支持轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)值值量測(cè),如SSL和S21。
改變參數(shù)值值量測(cè),需要斷開和反轉(zhuǎn)DUT,或者借助外部開關(guān)控制。
無(wú)法切換源(入射信號(hào)源)到港2,端口2糾錯(cuò)能力是有限的。
如果T / R結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足要求的項(xiàng)目,這種結(jié)構(gòu)是一種精度高和具有成本效益的選擇。
所有的S參數(shù)值值的結(jié)構(gòu)如圖7所示,在參考信號(hào)源通路在收到耦合器嵌入單個(gè)開關(guān)。
圖7。
S參數(shù)值值的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀
當(dāng)開關(guān)連接端口1,在碳硫分析儀儀量測(cè)參數(shù)值值。
當(dāng)開關(guān)連接端口2,你不需要重置DUT外部連接,可以反向參數(shù)值值量測(cè)。
端口2在定向耦合接收機(jī)量測(cè)參數(shù)值值和反向反射B傳輸之前。
接收機(jī),以反映在量測(cè)參數(shù)值值和反向傳輸。
由于開關(guān)放置在量測(cè)路徑的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀校準(zhǔn)的不確定度,用戶需要考慮當(dāng)開關(guān)。
然而,兩個(gè)開關(guān)的位置可能會(huì)有細(xì)微的差別,此外。
隨著時(shí)間的推移,開關(guān)觸點(diǎn)磨損,需要更頻繁的用戶的校準(zhǔn)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題
主題,可以將切換到源輸出,和兩個(gè)參考接收機(jī),國(guó)際扶輪和R2,分別對(duì)應(yīng)于正向和反向,如圖8所示。
與更高的性能,建筑的成本和復(fù)雜性。
圖8。
單個(gè)雙S -所有參數(shù)值值的參考接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀
大部分的基本結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀的測(cè)試設(shè)備。
一旦碳硫分析儀儀來(lái)量測(cè)入射信號(hào)源(R)參考接收機(jī)和傳輸?shù)男盘?hào)源的振幅和相位,或反射信號(hào)源(幅度和相位接收器,A和B可以計(jì)算出四個(gè)S -參數(shù)值值值,如圖9所示。
圖9。
所有四個(gè)S -參數(shù)值值的二端口網(wǎng)絡(luò)
你可以綜合應(yīng)用、性能、精度和成本因素,選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
誤差和不確定性的來(lái)源的理解的不確定性矢量網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀可以幫助你采取有效用戶校準(zhǔn)方法。
圖10所示,完整結(jié)構(gòu)的雙端口網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,我們不得不開始。
圖10。
單個(gè)完整的兩端口網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀不確定性的來(lái)源
首先,第單個(gè)不確定性是由于反射和傳輸信號(hào)源的頻率或分別在軌道上信號(hào)源損失所引起的扭轉(zhuǎn)。
接下來(lái),輸入阻抗大連理工大學(xué)和網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀或差異的系統(tǒng)阻抗。
同樣,在類似的情況下DUT輸出,他們屬于源和負(fù)載匹配分別。
用于信號(hào)源分離效率的定向耦合器,也需要考慮。
理想的定向耦合器的耦合臂產(chǎn)生輸出信號(hào)源,這是單個(gè)方向與主臂的數(shù)額比例的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源,信號(hào)源不產(chǎn)生輸出信號(hào)源和相反的方向。
耦合器輸出耦合(arm)和標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)源(直臂)的區(qū)別是耦合系數(shù)。
耦合系數(shù)在10 db 30 db,通常意味著,當(dāng)輸入信號(hào)源正確的方向通過(guò)伸直手臂,射頻輸出功率小于10到30分貝。
定向DeltaTRAK耦合器不會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)源相反的方向。
但是,事實(shí)上,它是難以實(shí)現(xiàn)的。
雖然很小,在相反方向的信號(hào)源通過(guò)實(shí)際的耦合器仍然創(chuàng)建不必要的反應(yīng)在輸出端。
不必要的信號(hào)源定義為耦合器。
不同的耦合系數(shù)和耦合定向耦合器泄露的叫。
*后是隔離。
端口2接收器檢測(cè)到端口1小,一般情況下,輻射和傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀每幾個(gè)小時(shí)或幾天的時(shí)間去單個(gè)用戶校準(zhǔn),你應(yīng)當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證、測(cè)試的認(rèn)知不確定性的來(lái)源,和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定多久需要校準(zhǔn)。
需要清楚,這個(gè)討論與校準(zhǔn),校準(zhǔn)周期來(lái)描述用戶和推薦的一年之后,困惑的工廠校準(zhǔn)。
三個(gè)系列的校準(zhǔn)通常用于校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀:
1。
短路、開路、負(fù)載、直達(dá)(SOLT)
2。
直接、反射、線性(TRL)
3。
使用外部自動(dòng)校準(zhǔn)模型的自動(dòng)校準(zhǔn)
因?yàn)槊總€(gè)系列的校準(zhǔn)有許多不同的需求,需求,根據(jù)DUT,并決定測(cè)試系統(tǒng)使用哪種方法來(lái)測(cè)試要求。
因?yàn)镾OLT廣泛應(yīng)用,我們使用它來(lái)顯示變化的一系列的校準(zhǔn)。
要求在系統(tǒng)SOLT(DUT)和阻抗的情況下短路,開路,任務(wù),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。
決定了他們的機(jī)械特性的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的精度校準(zhǔn)之前加載到網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀。
端口連接的位置的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,結(jié)束的電纜,或在測(cè)試夾具)是開始和結(jié)束的測(cè)試。
這是單個(gè)參考的平臺(tái)或單個(gè)測(cè)試平臺(tái)。
進(jìn)一步的指示,您必須使用單個(gè)可插入連接使直接連接。
例如,單個(gè)母親男嘴對(duì)嘴連接,或其他連接不需要外部設(shè)備或適配器完成在SOLT測(cè)試直接連接。
插入任何在標(biāo)定裝置,而不是在量測(cè)的標(biāo)定裝置可能導(dǎo)致量測(cè)誤差。
如果你不能做單個(gè)直接的連接,將被稱為插入。
有幾種方法可以用來(lái)處理單個(gè)插入。
,*簡(jiǎn)單的是使用相同的階段(包括大部分的校準(zhǔn)環(huán)為一匹馬)高利息,轉(zhuǎn)換器,和每種類型的短路、開路、加載過(guò)程中的校準(zhǔn)用適配器完成直接連接,并在這個(gè)過(guò)程中為DUT的校準(zhǔn)試驗(yàn)是與單個(gè)合適的適配器來(lái)交換。
其他標(biāo)定校準(zhǔn)在SOLT系列包括響應(yīng)模型校準(zhǔn)。
它更迅速,但沒(méi)有刪除的帶寬損失頻率準(zhǔn)確。
它只考慮了錯(cuò)誤在12模型的正向和反向。
你可以將短路、開路、負(fù)載在端口校準(zhǔn)的單個(gè)港口。
所以我可以節(jié)省一些時(shí)間
,如果你只要量測(cè)的單個(gè)港口,如天線回?fù)p失。
單個(gè)加強(qiáng)的單個(gè)端口校準(zhǔn)作為單個(gè)完整的單個(gè)端口,使用直接連接到量測(cè)端口2,端口沒(méi)有來(lái)源的T / R結(jié)構(gòu)是常見的。
*后是根據(jù)規(guī)定校準(zhǔn)可在兩個(gè)端口放置單個(gè)短路,開路,負(fù)載的二端口SOLT校準(zhǔn)完全。
圖11總結(jié)了這些普通的一系列SOLT校準(zhǔn)。
圖11。
普通SOLT校準(zhǔn)
SOLT校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室,有很多的變化,你可以在實(shí)際的終端如探測(cè)節(jié)點(diǎn)不存在或如果DUT用于測(cè)試夾具,TRL校準(zhǔn)中的應(yīng)用。
因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室不需要負(fù)載在這些情況下,他能得到很好的實(shí)現(xiàn)。
自動(dòng)校準(zhǔn)是單個(gè)相對(duì)較新的方法,因?yàn)樗麄兊乃俣?、可重?fù)性、簡(jiǎn)單和容易使用了流行的很快。
進(jìn)一步,他們移除大部分的人工干預(yù),從而大大降低誤操作的概率在校準(zhǔn)。
這些單位包括傳統(tǒng)的電子元件,如二極管、單個(gè)終端或其他標(biāo)記,并阻止eepm存儲(chǔ)編碼在電子描述細(xì)節(jié)的相關(guān)信息。
當(dāng)連接到網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀、自動(dòng)校準(zhǔn)可以設(shè)置為單個(gè)不同的國(guó)家。
這些國(guó)家的過(guò)程中,校準(zhǔn)量測(cè)和存儲(chǔ)在塊和eepm相比,與相關(guān)國(guó)家為了達(dá)到正確的修訂。
無(wú)論你使用哪一種校準(zhǔn)方法、隨機(jī)誤差來(lái)源是應(yīng)該避免的,減少了帶寬,使用平均如果減少噪音,提供更好的結(jié)果。
當(dāng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,組件的高質(zhì)量、鞏固量測(cè)實(shí)踐,以及關(guān)于校準(zhǔn)的儀器和**的理解是同樣重要的。
流程需求
當(dāng)**量測(cè)使用網(wǎng)絡(luò)碳硫分析儀儀,您需要理解和正確執(zhí)行每一步為了得到*好的結(jié)果了。
使用高性能組件和整個(gè)量測(cè)實(shí)踐。
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