Agilent系列網(wǎng)絡(luò)分析儀課件

Agilent

系列

網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀雙功器LOLC濾波器功分器TXIFLC濾波器耦合器隔離器平衡/非平衡轉(zhuǎn)換混頻器LNA放大器SAW濾波器SAW濾波器天線射頻前端模塊系統(tǒng)組成及器件功能平衡/非平衡轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)分析儀測試要討論的問題器件性能的描述:傳輸特性;反射特性器件傳輸特性/反射特性的指標(biāo)定義?

Gain,Phase,GroupdelayVSWR,,,Impedance

影響器件傳輸/反射特性的因素?

工作頻率

信號功率

網(wǎng)絡(luò)分析儀表顯示結(jié)果

反射特性

傳輸特性工作頻率;信號功率反射特性的參數(shù)定義:￥

dB全匹配(ZL=Zo)rRLVSWR01全反射

(ZL=開路,短路)0dB1￥VoltageStandingWaveRatio=ZL-ZOZL+OZ=V反射V輸入=rFG=rG=-20log(r),VSWR=EmaxEmin=1+r1-rEmaxEmin駐波比反射系數(shù)(電壓比值)反射損耗(功率比值)Z0:傳輸線特性阻抗Z1:傳輸線終端負(fù)載傳輸信號包絡(luò)史密斯圓圖(SmithChart)對阻抗和反射的描述￥?0+R+jX-jXRectilinearimpedanceplane.-90o0o180o+-.2.4.6.81.090o￥0等電抗圓等電阻圓SmithChart圓圖上一點(diǎn)位置反映對應(yīng)的阻抗(R+jx)和反射(模和相位)等反射系數(shù)圓半徑:反射大小相角:反射相位GLZ=0=±180O1(短路點(diǎn))Z=

L=0O1G(開路點(diǎn))Z=ZoL=0G大電阻區(qū)小電阻區(qū)電感區(qū)電容區(qū)Z=R+jx傳輸特性V傳輸V輸入傳輸系數(shù)=T=VTransmittedVIncident=tDfDUT增益(dB)=20LogVTransVInc=20logt插入損耗(dB)=-20LogVTransVInc=-20logt線性器件與非線性器件線性特性:

輸入信號與輸出信號同頻率輸出信號幅度和相位會(huì)發(fā)生變化TimeAtoFrequencyf1TimeSin360*f*t°FrequencyAphaseshift=to*360*f°1fDUT

A*Sin360*f(t-t)°°輸入輸出TimeFrequency非線性特性:

輸入/輸出信號不同頻率產(chǎn)生新的頻率成份f1滿足波形不失真線性系統(tǒng)的條件

系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)幅頻特性為常量MagnitudePhaseFrequencyFrequency幅度/頻率特性要求相位/頻率特性要求系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)相頻特性為線性V=af(t-to)輸出V=f(t)輸入DUT群時(shí)延GroupDelay(GD)inradiansinradians/secindegreesfinHertz(w=2pf)fwfGroupDelay(t)g=-dfdw=-1360odfdf*Frequency群時(shí)延抖動(dòng)平均時(shí)延totg

網(wǎng)絡(luò)分析儀通過測試相/頻特性得到器件延遲性能GD抖動(dòng)反映器件相位特性線性GD平均值反映器件的平均時(shí)延PhasefDfFrequencyDwwaperturePhasePhaseGroupDelayGroupDelay-dfdw-dfdwffff通過群時(shí)延指標(biāo)反映器件相位線性相位抖動(dòng)相同群延時(shí)不同完整的器件指標(biāo)描述TransmittedIncident傳輸特性增益S參數(shù)S21,S12群延時(shí)Delay傳輸系數(shù)相位PhaseReflectedIncident反射特性SWRS參數(shù)S11,S22反射系數(shù)阻抗R+jX,G+jB反射損耗

G,rT,t輸入反射輸出RBAAR=BR=器件的非線性失真

NonlinearNetworks

器件飽和,串?dāng)_,交調(diào)等非線性過程導(dǎo)致傳輸信號波形失真FrequencyFrequencyTimeTime輸入信號輸出信號CH1S211ogMAG1dB/REF32dB30.991dB12.3dBmC2IFBW3kHzSWP420msecSTART5dBmCW902MHzSTOP15dBm1dBcompressionpoint:

輸入功率增加導(dǎo)致器件增益下降1dB相對測試輸出1dB壓縮點(diǎn)(絕對測試)器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸入1dB壓縮點(diǎn)測試功率測試頻率01dB輸入1dB壓縮點(diǎn)器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸出1dB壓縮點(diǎn)飽和工作電平輸出信號功率(dBm)輸入信號功率(dBm)壓縮工作區(qū)線性工作區(qū) (slope=small-signalgain)1dB網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀組成框圖Port2功率分配/開關(guān)源R1APort1R2B衰減器衰減器測量接收機(jī)參考接收機(jī)參考接收機(jī)反射信號(A)傳輸信號(B)輸入信號輸出信號DUT網(wǎng)絡(luò)分析儀組成?信號源?信號分離裝置?接收機(jī)?處理顯示單元網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號流程RAB輸入源LO源RFN*LO+/-IF反射傳輸輸入?yún)⒖夹盘栞斎胄盘栞敵鲂盘朆R:被測件正向傳輸特性AR:被測件輸入端反射特性信號分離裝置功分器提供參考信號寬頻率覆蓋6dB50W50W6dB定向耦合器電橋方向性低插入損耗MainsignalCoupledsignalRECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT

定向耦合器連接端點(diǎn):反射特性測試點(diǎn)TestPortDetectorDirectivity方向性反映定向耦合器分離兩個(gè)相反傳輸方向信號的能力.被測件端口(入射信號泄漏)(被測件反射方向)定向耦合器輸入方向反射方向定向耦合器用于器件反射性能測試(定向耦合器輸入端)DataMaxAddinPhaseDeviceDirectivityReturnLossFrequency03060DUTRL=40dBCancelData?0DeviceDirectivityData=VectorSumDirectivityDeviceDataMin被測件反射信號與定向耦合器泄漏的輸入信號在接收機(jī)端矢量疊加影響測試精度網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試動(dòng)態(tài)范圍接收機(jī)帶寬:10Hz接收機(jī)帶寬:70kHz-100dB接收機(jī)噪聲電平高，網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍小接收機(jī)噪聲電平小,網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍大網(wǎng)絡(luò)分析儀測試動(dòng)態(tài)范圍和測試精度phaseerrormagnerror+-網(wǎng)絡(luò)分析儀測試精度與測試動(dòng)態(tài)范圍關(guān)系T/RvsS-ParameterTestSetsRFalwayscomesoutport1port2isalwaysreceiverresponse,one-portcalavailableRFcomesoutport1orport2forwardandreversemeasurementstwo-portcalibrationpossibleTransmission/ReflectionTestSetPort1Port2SourceBRADUTFwdPort1Port2TransferswitchSourceBRAS-ParameterTestSetDUTFwdRev顯示處理單元RECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT標(biāo)識(marker)讀取測試結(jié)果極限判斷(limitlines)顯示比例和標(biāo)識文件處理………..網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀測量誤差系統(tǒng)誤差由于測試儀表原理或測試設(shè)備引起變化有規(guī)律能夠被定量描述可通過校準(zhǔn)消除隨機(jī)誤差隨時(shí)間隨機(jī)變化不能通過校準(zhǔn)消除引起隨機(jī)誤差的原因:設(shè)備噪聲開關(guān)重復(fù)性連接器重復(fù)性飄移誤差校準(zhǔn)后儀表性能變化主要由溫度變化造成通過定期計(jì)量消除被測件性能測試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移誤差反射參數(shù)測試誤差分析AB源失配負(fù)載失配串?dāng)_方向性誤差DUT頻率響應(yīng)誤差反射跟蹤誤差傳輸跟蹤誤差R單端口共6項(xiàng)誤差雙端口共12項(xiàng)誤差反射信號A接收機(jī)信號=被測件反射信號+誤差信號

頻響校準(zhǔn)(response校準(zhǔn))=歸一化處理(normalization)

簡單

只能消除跟蹤誤差(頻響誤差)

相當(dāng)于歸一化處理(Datamem,Data/mem)

矢量校準(zhǔn)需要測試更多校準(zhǔn)件可消除更多誤差項(xiàng)目要求矢量測試能力S11MS11ASHORTOPENLOADthruthru校準(zhǔn)的基本分類校準(zhǔn)的概念校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差的過程

測量參數(shù)已知的標(biāo)準(zhǔn)件,得到誤差項(xiàng)將測試結(jié)果中誤差項(xiàng)成份消除反射測試

存在三項(xiàng)誤差:方向性,源失配,反射通道頻率響應(yīng)頻響校準(zhǔn)(推薦標(biāo)準(zhǔn)件:short)消除頻響誤差

1-port單端校準(zhǔn)消除3項(xiàng)誤差

反射傳輸測試

存在12項(xiàng)誤差頻響校準(zhǔn)(校準(zhǔn)件:through)消除頻響誤差

full2port雙端口校準(zhǔn)消除12項(xiàng)誤差calkit:定義校準(zhǔn)件數(shù)據(jù)definitionfile用戶可定義校準(zhǔn)件:校準(zhǔn)件定義必須和實(shí)際校準(zhǔn)件相符SHORTOPENLOADENA支持的校準(zhǔn)件方式電子校準(zhǔn)件(Ecal)機(jī)械校準(zhǔn)件校準(zhǔn)件多次連接Shorts,Open,Loads,Thru單次連接；多端口校準(zhǔn)SingleConnection不同的校準(zhǔn)方法總結(jié)

不校準(zhǔn)2.頻響校準(zhǔn)

3.1-PORT單端校準(zhǔn)4.FULL2-PORT雙端校準(zhǔn)DUTSHORTOPENSHORTOPENSHORTOPENthru方便消除頻率相應(yīng)誤差不要求高精度傳輸測試=直通反射測試=短路反射測試消除測試端口所有誤差

Directivity

Sourcematch

Reflectiontracking校準(zhǔn)件:openshor