網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)指標和校準篇

網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)指標和校準篇網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)指標和校準篇催更的童鞋們，射頻君終于更新了哈。接著網(wǎng)絡(luò)分析儀基礎(chǔ)篇，射頻君今天和大家聊一聊網(wǎng)絡(luò)分析儀的主要技術(shù)指標和主要校準方法。網(wǎng)分的主要指標如下：1.頻率范圍：這個就不多說了。一般網(wǎng)分中比較高端的網(wǎng)分范圍高頻會到67G左右。如果超過67G腫么辦？那就得上上變頻器了，嘿嘿，這個有空再展開講。2.頻率分辨力：這個是啥東東？可以理解成網(wǎng)分看頻率的最小視力表，能看到多小的頻率，這個指標常見1Hz或者0.1Hz。3.頻率準確度：是指網(wǎng)分內(nèi)的源，輸出的頻率顯示值相對于真實值的接近程度。4.功率準確度：是指網(wǎng)分內(nèi)的源，輸出的功率顯示值相對于真實值的接近程度。5.動態(tài)范圍：動態(tài)范圍有兩種定義方式：接收機動態(tài)范圍和系統(tǒng)動態(tài)范圍。接收機動態(tài)范圍：Pmax-Pmin。為了實現(xiàn)更大的接收機動態(tài)范圍，可能需要使用放大器。系統(tǒng)動態(tài)范圍：Pref-Pmin。大家從上面的公式可以看出：一般接收機的動態(tài)范圍會大于系統(tǒng)動態(tài)范圍。6.本底噪聲網(wǎng)絡(luò)分析儀的本底噪聲Pmin,也就是系統(tǒng)的靈敏度。接收機的本底噪聲DANL（英文全名DisplayAverageNoiseLevel）是網(wǎng)絡(luò)分析儀的一個重要技術(shù)指標,它有助于確定分析儀的動態(tài)范圍。一般本底噪聲都是歸一化以后的噪聲，也就是以dBm/Hz為基礎(chǔ)單位。7.掃描速度一般是201點掃描時的最快速度，越快當然測量效率越高。網(wǎng)絡(luò)分析儀的指標還是比較復(fù)雜的，比較重要且易理解的大概如上，然后再考慮具體的應(yīng)用環(huán)境，我們基本上就可以完成網(wǎng)絡(luò)分析儀的選型了。下面我們來聊聊網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量校準：既然說校準，肯定是為了消除誤差。那么網(wǎng)分的誤差來自于哪些方面呢？測量誤差主要包括：隨機誤差、系統(tǒng)誤差、漂移誤差系統(tǒng)誤差則包括網(wǎng)絡(luò)儀內(nèi)部測試裝置的系統(tǒng)響應(yīng)和外部測試裝置的系統(tǒng)響應(yīng)。漂移誤差由于溫度引起的。它可以通過其它校準來去除。一般在測試設(shè)備可使用溫度范圍的中值進行使用可以將該誤差降到最低。隨機誤差則包括測試裝置的穩(wěn)定性和儀器的穩(wěn)定性。其主要組成為設(shè)備噪聲，例如采樣噪聲，IF底噪等，切換重復(fù)性以及接口重復(fù)性。當使用網(wǎng)分時，由于隨機性所以無法通過校準去除，可以通過提升信號源功率，降低IF帶寬或者多次掃頻求平均的方法來降低噪聲誤差。所以校準主要彌補的是系統(tǒng)和漂移誤差。那誤差是通過什么樣的誤差模型來補償?shù)哪?，一般現(xiàn)在的精準網(wǎng)絡(luò)分析儀基本都選用了十二項誤差模型：雙端口網(wǎng)絡(luò)中，前向六項誤差和反向六項誤差，加起來稱十二項誤差。如FindRF上篇基礎(chǔ)篇所講，網(wǎng)絡(luò)分析儀校準中常用機械校準件。機械校準件校準的主要方法：1.NORMALIZATION（直通校準）Port1和port2直通連接，包括反射與傳輸?shù)臍w一化，提供了最快的測量速度。2.FULLONEPORT（全單端口校準）Port1和port2直通連接，port1開路，port1短路，port1負載。校準一個端口的T、D、S誤差項，適用于精確測量端口的反射。比如天線的S參數(shù)\放大器單向傳輸測試測試，可以用這種辦法。3.FULLTWOPORT（經(jīng)典的TOSM）

port1和port2直通連接(Through)

port1開路,port2開路(Open)

port1短路port2短路(Short)

port1負載port2負載(Match)看明白了吧，TOSM稱呼的來源就是上面四個步驟中的英文首字母。此校準方法中，由于是三通道，所以前向和反向通道中的誤差項不同，總共有12個誤差項，泄漏設(shè)為常數(shù)，4個校準件的10個已知參數(shù)可以確定10個誤差項。缺點為：1）步驟比較復(fù)雜，需要7個校準步驟

2）需知道所有校準件的參數(shù)

3）無法克服校準誤差上面TOSM方法適用于雙向測量，可校準兩個端口，并進行所有S參數(shù)的測量。提供了最高的精度。除了上面的幾種最常用的，還有哪些校準方法呢？1.TOM(through/open/match)這種方法適用于四通道儀器，采用7誤差項的模型。3個校準件具有八個已知參數(shù)，用來估計7個誤差項。那么多出的一個等式用于認證校準結(jié)果正確與否，稱為內(nèi)部認證，從而保證校準精度，避免校準誤差，在生產(chǎn)應(yīng)用中具有很高的可靠性。只需五個步驟，適用于同軸系統(tǒng)。2.TRM（through/reflect/match）R可以未知，但在兩個測試端口需相等，適用于測試夾具的校準。7誤差項模型，T具有4個已知參數(shù)，M具有兩個，R對稱提供一個，從而可以估計7個誤差。如將端口空載，則只需3個步驟。SHORT可以用來驗證校準結(jié)果。3.TNA（through/network/attenuator）這種校準方式利用三個雙端口器件進行校準。network參數(shù)可以未知，但需對稱。attenuator的衰減可以未知，但需良好匹配。T、N、A提供了七個已知參數(shù)進行7個誤差項的估計。如將端口空載，則只需2步校準。適于夾具和芯片校準。SHORT可以用來驗證校準結(jié)果。由于被測件五花八門，校準方法還有很多竅門，展開又是一篇文章，這里射頻君就不詳講了。除了機械校準件，為了節(jié)省時間，下面的電子校準件（E-Cal）也很流行：方便是方便了，但是銀子也喜人的很，就看諸位君的預(yù)算了。這期的網(wǎng)分基礎(chǔ)指標和校準就講到這里哈，射頻君的洪荒之力已經(jīng)用完，還請大家（尤其催更的童鞋們）點擊下方那個“閱讀原文”友情訪問一下我們的小店連接器哈，現(xiàn)在現(xiàn)貨特價銷售哦！更表忘了“關(guān)注并且置頂”FindRF公眾號哦！彩蛋看到了這里的同學(xué)，確實應(yīng)該獎勵彩蛋

上期有童鞋問群時延，在這里給親們解釋一下：

網(wǎng)分可以測量的參數(shù)，除了大名鼎鼎的S11，S22，S12，S21以外，還有群時延。

什么叫群時延？英文大名是GroupDelay。其表示相位的波動速度，怎么解釋？因此，描述相位變化隨著頻率變化的快慢程度的量稱為群延遲。也就是說群延時的是代表了相位的失真，群延遲恒定時傳輸波形失真最小。所以線性傳輸網(wǎng)絡(luò)，工作頻帶中的群延時應(yīng)為常數(shù)。通俗的理解