uestc微波技術(shù)與天線實驗AV3616XA標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀

第二章常用微波測量儀器§2.1AV3616XA標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀

一、概述

它是一個由微處理器控制的標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)。其分析系統(tǒng)中包含一個標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀和一個掃頻

信號源，外接RF檢波器和SWR自動測試器。RF檢波器

用于測量傳輸損耗和絕對功率；SWR自動測試器用于測量反射損耗?？蓮V泛應(yīng)用于混頻器、濾波器、接收機和放大器等的測量。其主要技術(shù)性能特點：（1）可以測功率、回波損耗(RL=-20lg(ρ)ρ為反射系數(shù)的模

)和插入損耗；天線測量與微波測量(1)

（2）內(nèi)置低諧波信號源可減少對測試的影響；

(3)加入頻率鎖定部分，使寬窄帶測試更加準(zhǔn)確；（4）具有數(shù)據(jù)校準(zhǔn)功能，可以在反射、傳輸測量時通過校準(zhǔn)消除系統(tǒng)頻響誤差；（5）具有GP-IB接口功能，可由計算機編程遙控；（6）具有打印機接口和繪圖儀接口功能，可外接打印機或繪圖儀，輸出圖形或表格。天線測量與微波測量(2)AV3616XA標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀外形圖

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1.頻率范圍:10MHz-3GHz2.頻率準(zhǔn)確度:±100KHz3.頻率分辨率:100KHz4.穩(wěn)幅輸出功率:+11dBm5.功率準(zhǔn)確度:帶程控步進衰減器（２３０Ｃ±

５０Ｃ）

＜±１.５dB６.功率平坦度:帶程控步進衰減器度

＜±１.５dB７.源駐波比：＜１.５８

.檢波器（ＡＶ１０３１４Ｂ）：（１）頻率范圍：１０－３０００ＭHz（２）駐波比：＜２.０（＜５０ＭHz）天線測量與微波測量(3)＜１.２（＞５０ＭHz）（３）平坦度：±０.５dB９．駐波比自動測試器（ＡＶ１０６１５Ａ）：（１）頻率范圍：１０－３０００ＭHz（２）方向性：＞４０dB（３）測試端口駐波比：＜１.２５１０．電源：交流電壓２２０Ｖ±１０﹪頻率５０Hz±５﹪１１．消耗功率：最大功耗１５０Ｗ

三、工作原理ＡＶ３６１６ＸＡ標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)是將掃頻信號源和標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀合二為一的測試儀器。天線測量與微波測量(４)由于加入了頻率鎖定部分，信號源的點頻準(zhǔn)確度可達到±２00KHz

，使無論寬窄帶測試都更加準(zhǔn)確。采用ＡＬＣ自動電平控制技術(shù)控制功率大小并穩(wěn)幅。

它采用了軟件校準(zhǔn)技術(shù)，對功率、通道準(zhǔn)確度、檢波器溫度特性等進行數(shù)據(jù)補償，使其性能指標(biāo)更高，并具有自檢測、自診斷、打印輸出、ＧＰＩＢ接口等功能。天線測量與微波測量(５)AV3616XA標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀外形圖天線測量與微波測量(6)ＣＰＵ測量ＡＢＲ輸入接口信號通道接口信號通道ＲＦ源ＲＦ輸出ＡＬＣ和頻率控制微波組件電源母板Ａ５－Ａ８板主機框圖打印機接口顯示圖形處理系統(tǒng)用戶接口ＧＰＩＢ接口前面板用戶接口外部控制器或繪圖儀內(nèi)部ＣＲＴ接口外部彩顯接口

AV3616XA標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀主要由主機和檢波器

、

SWR自動測試器(電橋)組成。其中主機主要由CPU中央處理器單元、圖形處理器單元、信號測量通道部分、頻率鎖定和功率控制單元、微波信號源、用戶接口、電源等部分組成。

CPU中央處理器單元是整個儀器的核心,它使用了一片80C88芯片作為處理器。它進行儀器的自檢測、

控制儀器的正常運行;進行儀器的校準(zhǔn)、各種數(shù)據(jù)的處理;協(xié)調(diào)各個部分的工作通過數(shù)據(jù)總線為各部分提供控制信號;它還響應(yīng)中斷處理,負責(zé)接受并處理前面板的各種請求,實時處理顯示。圖形處理器使用一片TMS34010芯片,它負責(zé)完成中央處理器送來的圖形顯示信息的處理,產(chǎn)生視頻信號送往CRT顯示,或外部天線測量與微波測量(7)

的VGA接口;同時圖形處理系統(tǒng)還提供外部打印機接口.信號測量通道部分提供了三個通道接入口。檢波器和SWR自動測試器的檢測信號可以選擇任意通道輸入。在通道部分對輸入信號進行濾波、放大、采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換等初步處理,再將信號送給CPU進一步處理為線形或?qū)?shù)形式。用戶接口部分主要由前面板提供用戶界面,輸入用戶的請求,并由CPU做實時處理并顯示;在后面板提供GPIB接口供外部控制器或繪圖儀使用,可以實現(xiàn)遠程控制。功率、頻率控制及信號源部分提供所需穩(wěn)幅、穩(wěn)頻微波信號。電源部分提供所需幅值的穩(wěn)壓直流電源,通過母板提供給各部分所需的電源。

四、使用說明

(一)前、后面板控制按鍵和接口天線測量與微波測量(8)CRT顯示

CRT屏幕顯示系統(tǒng)測量結(jié)果及系統(tǒng)的設(shè)置。它也顯示和前面板控制鍵相應(yīng)的設(shè)置菜單,設(shè)置菜單可以控制儀器的測量參數(shù)。(9)典型的屏幕顯示87654322.000GHz2.001GHz天線測量與微波測量

屏幕上主要區(qū)域顯示內(nèi)容的含義:

1.網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置參數(shù):這兩行顯示了通道1、2的設(shè)置參數(shù)。

2.通道1測試跡線:顯示通道1的測量值,測量點數(shù)可由菜單選擇。

3.信號源設(shè)置參數(shù):分別顯示內(nèi)置信號源的頻率設(shè)置、測量點

數(shù)、輸出功率。在此區(qū)域還顯示跡線的水平分辨率。如果檢

波器使用了偏置也會顯示在此區(qū)域內(nèi)。天線測量與微波測量(10)典型的屏幕顯示23456782.001GHz2.000GHz

天線測量與微波測量(11)

4.光標(biāo)位置顯示：此垂直點線指出光標(biāo)所在的頻率位置。光標(biāo)的位置可通過數(shù)據(jù)輸入滾輪連續(xù)調(diào)節(jié)。

5.系統(tǒng)信息顯示區(qū)域:在此區(qū)域顯示系統(tǒng)錯誤/警告信息。如果在儀器工作期間探明到不正常情況,會在此處出現(xiàn)一個錯誤/警告信息。當(dāng)使用了輔助光標(biāo)時,光標(biāo)讀數(shù)也在此區(qū)域顯示。

6.通道2的測試跡線:顯示通道2的測量值。典型的屏幕顯示23456782.001GHz2.000GHz

7.光標(biāo)讀數(shù)顯示:在此區(qū)域顯示光標(biāo)的讀數(shù)。

8.系統(tǒng)狀態(tài)顯示:在此區(qū)域顯示系統(tǒng)的狀態(tài)。如跡線保持(“TRACEHOLD”)

或交替掃頻(“ALTERNATESWEEP”)等。同時也會在此區(qū)域顯示儀器的型號。

9.光標(biāo)讀數(shù)/菜單顯示區(qū)域:在屏幕的此區(qū)域內(nèi)顯示光標(biāo)讀數(shù)或設(shè)置菜單。

注:AV3616XA可自動選擇正確的垂直分辨率及刻度分格,以達到最佳顯示。在交替掃描方式下,垂直和水平的柵格都固定為10格。天線測量與微波測量典型的屏幕顯示23(1２)456782.001GHz2.000GHz9AV3616XA前面板控制按鍵和接口天線測量與微波測量(1３)19

1.電源開/關(guān):按下即開機。儀器加電并進行初始化自測試。

2.亮度:顯示亮度菜單并可以調(diào)節(jié)屏幕顯示亮度和柵格顯示亮度。

3.柵格開/關(guān):開關(guān)柵格顯示。

4.跡線保持鍵和指示燈:測量跡線保持不變,一旦跡線保持,則

指示燈點亮。

5.菜單上下鍵:

移動菜單光標(biāo)

或上或下,用

來指示顯示

的菜單選項。

6.選擇:通過菜

單光標(biāo)完成

菜單選項的

選擇。天線測量與微波測量(1４)19

7.輸入端口R:測量通道R輸入端口。

8.輸入端口A:測量通道A輸入端口。

9.輸入端口B:測量通道B輸入端口。

10.射頻輸出端口:掃頻信號源信號輸出端。

11.系統(tǒng)功能鍵組和指示燈:此功能鍵組及其菜單控制系統(tǒng)工作狀

態(tài),存貯/調(diào)用

面板設(shè)置、設(shè)

置測量點數(shù)、

恢復(fù)初始設(shè)置

等。當(dāng)儀器處于程控狀態(tài)時,

程控(REMOTE)

指示燈亮。天線測量與微波測量(1５)19

12.信號源鍵組:此按鍵組及其菜單控制信號源頻率、功率及頻

標(biāo)設(shè)置。并可進行交替掃描及選擇射頻輸出功率的內(nèi)/外穩(wěn)

幅和開/關(guān)。

13.增強鍵組和指示燈:允許設(shè)置數(shù)據(jù)平均和平滑。

14.數(shù)字鍵和調(diào)節(jié)滾輪:使用數(shù)字按鍵改變設(shè)置參數(shù).調(diào)節(jié)旋鈕控

制光標(biāo)移動。

15.硬考貝鍵組:

一圖形或表格

方式,將測試

結(jié)果送至打印

機或繪圖儀輸

出。天線測量與微波測量(1６)19

16.網(wǎng)絡(luò)分析儀鍵組和指示燈:此功能鍵組及其菜單控制儀器的

測試和顯示。包括通道開/關(guān).每個通道測量方式的設(shè)置,調(diào)

節(jié)顯示分辨率和偏置,設(shè)置上下極限及自動定標(biāo)等。

17.光標(biāo)鍵組和指示燈:此按鍵和菜單控制主光標(biāo)、相對光標(biāo)的

功能及菜單選項。

18.顯示屏幕。

19.校準(zhǔn)鍵:顯示

一系列校準(zhǔn)菜

單,指導(dǎo)如何

進行校準(zhǔn)。天線測量與微波測量(1７)19

1.外部顯示器接口:用于聯(lián)接外部VGA彩色顯示器。

2.GPIB/IEEE-488接口:通用總線接口。連接AV3616XA和外部系統(tǒng)控制器或繪圖儀。

3.電源插座:220V交流電壓輸入端口。

4.打印機接口:為外部打印機提供標(biāo)準(zhǔn)接口。

5.外部ALC輸入接口:將外部定向檢波信號送至內(nèi)部穩(wěn)幅電路。

6.電壓輸出端口:0-10V斜坡掃描電壓輸出端口。

7.打印機設(shè)置表格:此表給出使用打印機接口的通用打印機的正確設(shè)置。天線測量與微波測量(18)1234567后面板接口

(二)各功能鍵及其菜單的功能

1.前面板底部的控制鍵和接口

●

電源開/關(guān)鍵【POWER】—按此鍵開/關(guān)機。當(dāng)儀器開機時,儀器進行一次復(fù)雜的自測試。如自測試通過,屏幕上顯示“ALL

TESTPASSED”并且跡線保持(TRACE

HOLD)指示燈將短暫地閃爍。如自測試失敗,屏幕顯示出錯信息,并且面板控制指示燈有一個始終閃爍不停。根據(jù)出錯類型的不同,會有不同的指示燈閃爍。這些錯誤信息可以幫助判明錯誤類型。天線測量與微波測量(19)

●

亮度控制鍵【INTENSITY】—在屏幕上顯示亮度控制菜單,

見右圖。

通過菜單中的選項,操作者可利用數(shù)據(jù)輸入滾輪和按鍵調(diào)節(jié)CRT或柵格顯示亮度。

●柵格開/關(guān)鍵【GRATICULEON/0FF】—開關(guān)屏幕柵格顯示?！褊欅E保持鍵【TRACEHOLD】—凍結(jié)測試跡線以便進行下列操作:天線測量與微波測量(20)

(1)改變上下限或頻標(biāo)值

(2)改變分辨率或偏置值在【TRACEHOLD】或硬考貝【START】鍵被激活,數(shù)據(jù)被凍結(jié)時,

其指示燈亮。

●

校準(zhǔn)鍵【CALIBRATION】—顯示一系列校準(zhǔn)菜單,指導(dǎo)操作者如何進行校準(zhǔn)。在進行傳輸或反射測量前,必須先進行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)就是將傳輸或反射損耗測量中系統(tǒng)的固有損耗存貯在內(nèi)部存儲器中,

以后再從測試數(shù)據(jù)中減去這些損耗。其結(jié)果反映的只是被測部件的特性。校準(zhǔn)應(yīng)在與實際測量相同的測量設(shè)置下進行,這包括使用相同的功率電平及測試頻率。校準(zhǔn)是確保儀器精確測試的必要過程。

注:AV3616XA進行絕對功率測量不需要進行校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)菜單

校準(zhǔn)菜單有三個選項:(1)開始校準(zhǔn)[STARTCAL]—選擇此菜單,將顯示傳輸測量和反射測量通常的校準(zhǔn)順序。天線測量與微波測量(21)

(2)檢波器偏置[DETECTOROFFSETS]—選擇此菜單,將為A、B

或R輸入端口的檢波器設(shè)定一偏置值(用dB表示)。這些值保留在存儲器中，即使關(guān)機也不丟失。

(３)直流校準(zhǔn)菜單[DCCALMENU]—選擇此菜單將對通道1或通道2進行絕對功率測量。

●

輸入端口A【INPUTA】—操作者通過選擇菜單選項,通/斷此端口,并處理端口信號,其結(jié)果在通道1或通道2的跡線上顯示。

出廠設(shè)置:輸入端口A的信號以傳輸測量方式顯示在通道1上。

●

輸入端口B【INPUTB】—此端口處的信號處理和顯示方式與端口A相同。出廠設(shè)置:輸入端口B的信號以反射測量方式顯示在通道2上。

●

輸入端口R【INPUTR】—此端口處的信號處理和顯示方式與端口A相同。它可用于比值測量方式,在此方式下,端口R的信號從端口A的信號(比值A(chǔ)/R測試)或從端口B的信號(比值B/R測試)中對數(shù)減去。這些測量功能可通過菜單選項設(shè)置。天線測量與微波測量(22)

2.數(shù)據(jù)輸入鍵組數(shù)據(jù)輸入鍵【DATAENTRY】和數(shù)據(jù)輸入滾輪用于輸入設(shè)置菜單選項中。各鍵具體功能如下:

●

數(shù)據(jù)輸入按鍵—這些鍵包括“0-9”、“.”及“-”鍵。這些鍵和設(shè)置菜單配合輸入所需的操作參數(shù)?！?/p>

數(shù)據(jù)輸入滾輪—在菜單選擇輸入期間改變操作參數(shù)(光標(biāo)位置、偏置、分辨率等)。

●

輸入鍵【ENTER】—終止數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)此鍵按下時,通過按鍵或滾輪輸入的數(shù)據(jù)被認可。此鍵也可用于其它功能,這將由具體的菜單功能決定。

●清除鍵【CLEAR】—如果在【ENTER】鍵按下前按下此鍵,將清除輸入的數(shù)據(jù)。此鍵還可用來清除顯示的菜單、錯誤的輸入等。

3.網(wǎng)絡(luò)分析儀鍵組天線測量與微波測量(23)

此鍵組由兩組相似的控制鍵組成。其中一組鍵控制測試跡線

1,另一組控制測試跡線2。我們分別稱為通道1(CHANNEL1)和通道2(CHANNEL2)。對通道1和通道2,相應(yīng)的按鍵功能是相同的。每一個按鍵都有一個菜單相對應(yīng)。

天線測量與微波測量(24)

各鍵具體功能如下:

●

通道開/關(guān)鍵【DISPLAYON/OFF】和指示燈—此鍵開/關(guān)相應(yīng)的通道的測試極限和參考線。當(dāng)通道打開時,相應(yīng)的指示燈點亮。當(dāng)兩個通道都關(guān)閉時,儀器處于點頻源狀態(tài)。在此狀態(tài)下,內(nèi)部信號源可獨立使用。

●

偏置/分辨率鍵及菜單【OFFSET/RESOLUTION】—顯示一個菜單(如右圖示),使操作者為相應(yīng)的跡線選擇偏置

[OFFSET]或分辨率[RESOLUTION]

值。

●

自動定標(biāo)鍵【AUTOSCALE】—為便于觀察測量數(shù)據(jù),使相應(yīng)的跡線設(shè)置在最佳偏置和分辨率值上,使之在屏幕上有最佳顯示。天線測量與微波測量(25)

●

菜單鍵及菜單【MENU】—顯示一個菜單,使操作者可以選擇相應(yīng)的測量方式,并設(shè)置輸入端口及蹤跡記憶。[TRACEMEMORY]

和[TRACEMEMORYSTORAGE]子菜單可將兩組測試數(shù)據(jù)存在“有效”跡線存儲區(qū)(如下圖示)。每一個顯示通道都有一個存儲區(qū),此跡線存儲區(qū)是易失性的,當(dāng)關(guān)機時,所存儲的數(shù)據(jù)都會丟失。

天線測量與微波測量(26)

4.源鍵組及菜單此鍵組由按鍵和指示燈組成。

AV3616XA的內(nèi)置信號源有兩種操作狀態(tài):

掃描狀態(tài)—當(dāng)有一個或兩個測試通道打開時。

點頻狀態(tài)—當(dāng)兩個通道都關(guān)閉時.在此狀態(tài)下:

源頻率=中心頻率-1/2頻寬或者說源頻率=起始頻率各按鍵具體功能如下:

●頻率鍵和菜單【FREQUENCY】—

顯示兩種頻率輸入菜單:第一種是起始/終止模式[START/STOP],

另一種是中心頻率/頻率寬度模式[CENTER/WIDTH]。通過這兩個子菜單可設(shè)置掃描起始頻率和終止頻率或設(shè)置中心頻率和掃描寬度。每一個子菜單都可和另一個菜子單相互轉(zhuǎn)換。天線測量與微波測量(27)

●交替掃描鍵及菜單【ALTERNATESWEEP】—按下此鍵就選擇了交替掃描方式,并顯示頻率輸入菜單,使操作員可以輸入主掃描和交替掃描頻率參數(shù)。在此方式下,

主掃描參數(shù)顯示于通道1上,交替掃描參數(shù)顯示于通道2上。

●頻標(biāo)鍵和菜單【MARKERS】—按下此鍵可以顯示兩頁頻標(biāo)輸入/

數(shù)據(jù)讀出菜單。每個菜單可顯示四個頻標(biāo)頻率及該頻率點處兩個通道的讀數(shù)。當(dāng)某個頻標(biāo)被激活時,可以輸入頻標(biāo)參數(shù)(右圖示)。顯示屏上的頻標(biāo)是一個帶有標(biāo)記數(shù)字的垂直點線。此數(shù)字標(biāo)出當(dāng)前選擇的頻標(biāo)是第幾個頻標(biāo)。此頻標(biāo)可用選擇鍵觸發(fā)/關(guān)斷。天線測量與微波測量(28)

●輸出功率鍵【OUTPUTPOWER】—按下此鍵可設(shè)置信號源射頻輸出功率?？捎脭?shù)據(jù)輸入鍵或數(shù)據(jù)輸入滾輪設(shè)置所需功率電平。

●射頻開/關(guān)鍵和指示燈【RFON/OFF】—按此鍵開關(guān)信號源射頻輸出功率,

當(dāng)輸出功率被關(guān)閉時,[RFOFF]指示燈點亮?！穹€(wěn)幅鍵及指示燈【LEVELING】—此按鍵可分別將內(nèi)部定向檢波器的檢波信號或外部接口上的檢波器信號連至內(nèi)部ALC穩(wěn)幅電路上,其中外部檢波器信號通過后面板外部ALC輸入端口[EXTERNALALCINPUT]

輸入。內(nèi)部[INTERNAL]和外部[EXTERNAL]指示燈指示選擇的檢波端口。當(dāng)源輸出功率不穩(wěn)幅時,不穩(wěn)幅指示燈[UNLEVELED]點亮。這種情況通常是由于加在[EXTERNALALCINPUT]端口的信號不當(dāng)引起的。天線測量與微波測量(29)

5.系統(tǒng)功能鍵組及菜單此按鍵組由按鍵和指示燈組成,如右圖示。各鍵具體功能如下:

●系統(tǒng)菜單鍵及菜單

【SYSTEMMENU】—按下此鍵將顯示如右圖所示菜單。此菜單的子菜單可實現(xiàn)下列功能:(1)將AV3616XA復(fù)原為出廠設(shè)置。

(2)設(shè)置AV3616XA信號源和網(wǎng)絡(luò)分析儀部分的配置。

(3)根據(jù)不同的應(yīng)用選擇測試方式。天線測量與微波測量(30)

從系統(tǒng)子菜單中操作員可控制系統(tǒng)配置及下列測試功能:a.測試數(shù)據(jù)點［ＭeasurementDataPoint]—在系統(tǒng)菜單【SYSTEMMENU】

中選擇數(shù)據(jù)點[DATAPOINTS]將顯示右圖所示菜單。通過此菜單可設(shè)置測試數(shù)據(jù)點數(shù)為101,201,或401。該鍵設(shè)置斜坡掃描為101,201,401個電壓級。最大數(shù)據(jù)提供最高掃描分辨率。

b.復(fù)位功能[ControlResetFunction]—

在系統(tǒng)菜單【SYSTEMMENU】中選擇復(fù)位[RESET]將顯示右圖所示菜單。將AV3616XA前面板控制設(shè)置復(fù)原為出廠設(shè)置。利用復(fù)位子菜單中的復(fù)位功能選項,可以有選擇的將先前存入的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、頻標(biāo)及極限數(shù)據(jù)保留下來。

注:這個復(fù)位功能不能消除檢波器的有效偏置。為消除檢波器的偏置,可利用校準(zhǔn)菜單中的檢波器偏置[DETECTOROFFSET]選項;并在其中輸進一個零偏置。天線測量與微波測量(31)

c.源配置[ConfigureSource]—在系統(tǒng)菜單【SYSTEMMENU】

中選擇源配置[CONFIGURESOURCE],操作員可以選擇“安全[secure]”操作模式。

在此操作模式下,所有的信號源頻率信息都不顯示;所有硬輸出也不包括頻率信息;并不可以改變信號源操作頻率參數(shù)或其它頻率參數(shù)。安全操作模式可用系統(tǒng)菜單

【SYSTEMMENU】中的復(fù)位[RESET]

選項消除,或調(diào)用一個不包括此操作模式的前面板存儲設(shè)置來消除。當(dāng)安全模式運行時,復(fù)位功能不存儲校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、頻標(biāo)或極限數(shù)據(jù)。安全操作模式可用關(guān)機和自測試的方法進行存儲。天線測量與微波測量(32)

d.網(wǎng)絡(luò)分析儀配置[ConfigureAnalyzer]—在系統(tǒng)菜單

【SYSTEMMENU】中選擇網(wǎng)絡(luò)分析儀[ANALYZER]將顯示一組菜單(如右圖示)。通過此菜單可控制網(wǎng)絡(luò)分析儀的下列功能:(1)通過跡線保持功能選擇測試通道。

(2)在屏幕右下方持續(xù)顯示光標(biāo)讀數(shù)。顯示的光標(biāo)讀數(shù)和用光標(biāo)鍵讀出的讀數(shù)相同。若有錯誤/

警告信息顯示,此讀數(shù)將不出現(xiàn)。

(3)通過數(shù)據(jù)平滑功能選擇測試通道1或2,或兩個一起都選。天線測量與微波測量(33)

e.繪圖儀地址[PlotterAddress]—在系統(tǒng)菜單【SYSTEMMENU】

中選擇繪圖儀[Plotter]可設(shè)置外部繪圖儀的GPIB地址。

f.系統(tǒng)應(yīng)用[SystemApplication]

—在系統(tǒng)菜單【SYSTEMMENU】中選擇應(yīng)用[Applications],將顯示一組菜單。這些菜單選項可使操作員控制下列測試功能(每個功能都有一個獨立的子菜單控制)。

(1)選擇跡線保持功能。這些功能可發(fā)現(xiàn)并保持測試跡線的最大值/最小值。

(2)當(dāng)進行放大器增益壓縮測試時,信號源輸出功率自動步進增加,直到產(chǎn)生增益壓縮為止(或直到預(yù)置的輸出電平)。這時,極限電平就是所測試的壓縮電平。天線測量與微波測量(34)

(3)控制外部VGA彩色顯示器的色彩。顯示內(nèi)容、通道1/通道2跡

線及柵格色彩可分別設(shè)置。

(4)設(shè)置并執(zhí)行頻率標(biāo)定功能。這個功能可顯示操作頻率值,此

值由信號源實際輸出值標(biāo)定。這些標(biāo)定值也可用于硬考貝輸

出。

(5)打開或關(guān)閉自動穩(wěn)零功能。[OFF]選項關(guān)閉自動穩(wěn)零功能,保

持自動穩(wěn)零校準(zhǔn)電壓當(dāng)前值。此功能在測試那些需不斷激勵

的器件時很有用。

●存儲/調(diào)用鍵及菜單

【SAVE/RECALL】—按下此鍵將顯示存儲/

調(diào)用主菜單(如下頁圖所示)。天線測量與微波測量(35)

其主菜單下又有一系列子菜單,這些子菜單控制下列存儲/設(shè)置、存儲/檢索功能。所有和存儲/調(diào)用鍵有關(guān)的存儲區(qū)都是非易失性存儲。在這些存儲區(qū)中儲存的數(shù)據(jù)在關(guān)機和開機時都不會丟失。

(1)從存儲區(qū)1至9中存儲或調(diào)用9個前面板設(shè)置。

(2)從跡線存儲區(qū)1至4中存儲或調(diào)用校準(zhǔn)設(shè)置以及相關(guān)的測試數(shù)據(jù)。

(3)為存儲的設(shè)置/校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(包括數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)信息)設(shè)置標(biāo)題。以后可用標(biāo)題調(diào)用存儲的設(shè)置。

(4)進入[RECALLONLYMODE]操作方式。一旦此操作方式被設(shè)天線測量與微波測量(36)

置,按下【SAVE/RECALL】鍵,任何先前存儲的設(shè)置數(shù)據(jù)都被刪除。在此操作方式下,所有其它的前面板功能(光標(biāo)讀數(shù),數(shù)據(jù)輸入

等)正常運行,并且所有與前面板功能有關(guān)的設(shè)置都有效。在此操作方式下,屏幕右上角系統(tǒng)狀態(tài)顯示方框內(nèi)將顯示

“RECALLONLYMODE”,此操作方式取消前一直有效。它可以用菜單中的[SAVE/RECALLMODE]選項取消,也可用系統(tǒng)菜單中的復(fù)位菜單取消。

●程控指示燈[REMOTE]—當(dāng)

AV3616XA工作于程控(GPIB)

方式時,指示燈亮。在這種方式下,屏幕上GPIB狀態(tài)顯示如右圖示。圖中所使用的字母對應(yīng)著下列詞匯的首字母:R—RemoteT—TalkL—ListenS—SRQLL—LocalLockout

天線測量與微波測量(37)

●返回本地操作鍵【RETURNTOLOCAL】—如果在GPIB程控工作方式時按下該鍵,AV3616XA返回到面板操作。若已編程本地封鎖(LLO)信息,這個鍵就不起作用。在本地工作方式時按下該鍵,可在菜單區(qū)顯示儀器的GPIB地址。此時輸入數(shù)據(jù)可以改變這個地址。GPIB地址存儲在非易失存儲區(qū)中。

●自測試鍵【SELFTEST】—此按鍵啟動系統(tǒng)的自測試。如果儀器的功能是正常的,屏幕顯示“ALLTESTPASSED”。如果自測試失敗,屏幕上顯示測試失敗信息。同時,面板上每一個點亮的指示燈都指出一個特指的錯誤。

6.光標(biāo)功能鍵、指示燈及菜單天線測量與微波測量(38)

光標(biāo)鍵及指示燈如右圖所示。各鍵具體功能如下:

●光標(biāo)開/關(guān)鍵和指示燈

【CURSORON/OFF】—開關(guān)屏幕主光標(biāo)顯示。當(dāng)按為開時,光標(biāo)出現(xiàn)在上次使用的位置。光標(biāo)在跡線處的頻率和幅值顯示在屏幕的菜單區(qū)。利用數(shù)據(jù)輸入滾輪可持續(xù)改變光標(biāo)位置。在此方式下,與主光標(biāo)開/關(guān)鍵相應(yīng)的指示燈亮。光標(biāo)開/關(guān)鍵菜單:

當(dāng)光標(biāo)打開時,按下【SELECT】鍵將會產(chǎn)生光標(biāo)功能主菜單,

其中的子菜單用于完成下述功能:●主光標(biāo)讀數(shù)●主/相對光標(biāo)讀數(shù)●最大值(峰值)搜索●最小值搜索●光標(biāo)移至下一個頻標(biāo)●光標(biāo)移至有效頻標(biāo)●特定分貝搜索(絕對—向左、向右或天線測量與微波測量(39)

帶寬搜索)●特定分貝搜索(相對—向左、向右或帶寬搜索)。

●相對光標(biāo)鍵及指示燈【RELATIVE】—當(dāng)此鍵被按下時,相對光

標(biāo)出現(xiàn)在屏幕中和主光標(biāo)相同的位置上。如果旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)滾輪,主光標(biāo)將從這個位置上移走。當(dāng)儀器運行此功能時,

與【RELATIVE】鍵相應(yīng)的指示燈點亮。主光標(biāo)與相對光標(biāo)之間幅值和頻率之差顯示在屏幕菜單區(qū)。幅值差以dBr為單位顯示。其中也顯示主光標(biāo)的讀數(shù)。如果打開兩個通道,兩條測試跡線的數(shù)據(jù)都將顯示。當(dāng)打開相對光標(biāo)時并按下【SELECT】鍵,將產(chǎn)生相對光標(biāo)功能的主菜單。此菜單和主光標(biāo)功能菜單相似。天線測量與微波測量(40)

7.硬拷貝鍵、指示燈及菜單硬拷貝鍵組如右圖所示。各鍵具體功能如下:●菜單鍵【MENU】—按下此鍵將顯示一主菜單,可選擇硬拷貝輸出方式。通過菜單選擇將數(shù)據(jù)輸出至打印機或繪圖儀。打印機可以列表或圖形方式輸出測量值,繪圖儀則以圖形方式輸出測量值。[PRINTERMENU]和[PLOTTERMENU]是主菜單下的兩個子菜單,這兩個菜單可互相調(diào)用(即從[PRINTERMENU]可以進入[PLOTTERMENU],從[PLOTTERMENU]也可進入[PRINTERMENU]);兩種硬拷貝方式都可在輸出開始前定義。這些菜單的子菜單有:a.在打印機上打印屏幕測試顯示天線測量與微波測量(41)

b.列表打印測量值(只在打印機上)

c.只打印頻標(biāo)測試數(shù)據(jù)

d.以列表方式打印測試極限值(只在打印機上)

e.在繪圖儀上繪制屏幕測量顯示

●打印機(PRINTER)/繪圖儀(PLOTTER)指示燈—這兩個指示燈指示AV3616XA

的硬拷貝輸出方式。注:

如果兩種硬拷貝輸出設(shè)備都在運行,指示燈指示的是被停止設(shè)備。

●開始鍵【START】—凍結(jié)測試數(shù)據(jù)并將測試數(shù)據(jù)送入打印機或繪圖儀緩沖器。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢,輸出設(shè)備開始打印或繪圖時,AV3616XA又可進行測試了。硬拷貝輸出方式由打印機

/繪圖儀菜單選項設(shè)定。天線測量與微波測量(42)

當(dāng)使用繪圖儀輸出時,屏幕菜單區(qū)將顯示繪圖進程信息以指示繪圖儀情況是否正常。繪圖進程信息是瞬間顯示。輸出數(shù)據(jù)傳送完畢時,菜單又返回先前的顯示?！裢Ｖ规I【STOP】—停止硬拷貝輸出操作。如果輸出設(shè)備是打印機,停止可以延遲。這要看打印機緩沖器的型式。如果輸出設(shè)備是繪圖儀,那么數(shù)據(jù)繪制完畢后,繪圖儀自動斷開。

7.增強鍵、指示燈及菜單增強鍵及指示燈如右圖示。各鍵功能如下:

●平均鍵、指示燈及菜單

【AVERAGING】—按下此鍵顯示一個菜單,使操作員可選擇2到

256次連續(xù)掃描的平均值。通道

1或通道2可分別選擇平均功能,也可同時選擇。當(dāng)通道被選擇后,平均鍵旁相應(yīng)的通道指示燈點亮。天線測量與微波測量(43)

這種數(shù)據(jù)平滑方式可增加儀器的動態(tài)范圍,但需要更多的時間處理測試數(shù)據(jù)和顯示。這是一種降低測試數(shù)據(jù)中隨機噪聲影響的有效方式。

●平滑鍵、指示燈及菜單【SMOOTHING】—按下此鍵顯示一個菜單,對所選通道進行五種程度的平滑濾波。這種數(shù)據(jù)平滑方式降低了該測試通道的有效帶寬,并且延長了掃描時間;但是,可減小隨機噪聲的影響。系統(tǒng)菜單中有分析儀配置菜單選項,可選擇平滑菜單的作用方式。分析儀菜單可設(shè)置相同平滑(即通道1、2為同樣的數(shù)據(jù)平滑水平),或獨立平滑方式(即兩個通道為不同的平滑水平)。當(dāng)某個通道打開時,平滑鍵旁相應(yīng)的通道指示燈點亮。

§2.2AV4062頻譜分析儀一、概述

頻譜儀通常用于測量信號的頻率、電壓(或功率)天線測量與微波測量(44)

并在顯示器上顯示出來,一般分為兩種類型。一種是動態(tài)信號分析儀,也就是快速傅氏變換(FFT)分析儀,

它是在一個特定時間周期內(nèi)對信號進行FFT變換以獲得頻率、幅度和相位信息的,這種儀器能夠分析周期和非周期信號,但頻率測量上限較低。另一種是是掃頻調(diào)諧分析儀,它是一種超外差可調(diào)預(yù)選接收機,能對信號或由信號變換來的中頻信號進行分析。它的主機測量頻率范圍高。當(dāng)人們對測量頻率范圍、靈敏度等指標(biāo)不斷提出更高的要求時,超外差式頻譜分析儀以其較高的頻率分辨率、較快的測量速度、相對較低的成本而得到廣泛應(yīng)用。AV4062頻譜分析儀就屬于后一種類型。

天線測量與微波測量(45)

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1.頻率頻率范圍:9KHz—2.9GHz

掃描寬度:500Hz—2.9GHz

掃描準(zhǔn)確度:±0.5%

掃寬

2.幅度測量范圍:+20—-100dBm

顯示平均噪聲:﹤-116dBm

(5MHz—1.6GHz)﹤-110dBm

(1.6GHz—2.2GHz)﹤-104dBm

(2.2GHz—2.9GHz)

混頻器變頻壓縮:﹤1dB(混頻器總功率-15dBm)

顯示范圍:80dB(對數(shù)刻度10dB/div)40dB(對數(shù)刻度5dB/div)天線測量與微波測量(46)

16dB(對數(shù)刻度2dB/div)8dB(對數(shù)刻度1dB/div)8格(線性刻度)

幅度刻度:dBm,dBmV,dBuV,V,W

對數(shù)標(biāo)度準(zhǔn)確度:±1dB(偏離參考電平0dBm—-50dBm)

頻率響應(yīng):±2dB(1MHz—2.9GHz)

輸入衰減器:0—50dB,10dB步進參考電平準(zhǔn)確度:±1.5dB(1MHz—2.9GHz)3.掃描掃描時間范圍:50ms—3000s(掃寬≥1KHz)1ms—200s(零掃寬)

掃描時間準(zhǔn)確度:時基誤差±0.5%掃描時間

4.前面板天線測量與微波測量(47)

a)顯示器:6.4〞

b)軟盤驅(qū)動器:3.5〞c)射頻輸入:N型陰頭、50Ω阻抗聯(lián)接器

d)校準(zhǔn)輸出:BNC型陰頭、50Ω阻抗聯(lián)接器

e)USB接口

f)有源探頭電源

5.后面板

a)10MHz參考輸入/輸出:BNC型陰頭、50Ω阻抗聯(lián)接器

b)VGA輸出:標(biāo)準(zhǔn)陰型15腳VGA接口

c)RS232通訊接口

d)并行打印輸出接口天線測量與微波測量(48)

6.電源頻率50Hz±0.5%,單相交流220V±10%,最大功耗約70W。

三、工作原理右圖為本儀器的整機原理框圖,

主要包括變頻模塊、中頻濾波及增益控制模塊、檢波模塊、頻率合成模塊、顯示模塊以及中央處理模塊。天線測量與微波測量(49)顯示

9KHz到2.9GHz信號由射頻輸入端進入50dB程控步進衰減器,衰減器受CPU控制,按輸入信號大小進行調(diào)整。然后進入低噪聲放大器,用于提高整機的靈敏度。開關(guān)將不同頻段的信號轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的濾波支路以便抑制帶外和鏡像響應(yīng),信號經(jīng)變頻模塊將各路信號變換為中頻。再經(jīng)緩沖放大、程控帶寬放大器、對數(shù)放大器得到對數(shù)/線性視頻信號。程控帶寬放大器和均衡器提供10Hz—3MHz等多檔經(jīng)過幅度和相位均衡的中頻通道,在CPU控制下與本振掃寬按最佳自適應(yīng)。其后,信號經(jīng)過信號處理模塊,完成各種頻譜、通信測量。四、使用說明

(一)前面板說明本儀器前面板為儀器測量操作的主要區(qū)域,包括電源開關(guān)、彩色液晶顯示、各種輸入輸出接頭、各功能區(qū)按鍵和各種提示標(biāo)志等等。天線測量與微波測量(50)

前面板示意圖如右圖示。

①液晶顯示器:顯示器為高亮度彩色

LCD,分辨率為640*480,中間方格內(nèi)顯示測量圖形,上下為測量狀態(tài)顯示區(qū),左側(cè)為電平標(biāo)度區(qū),右側(cè)為菜單區(qū)。

②系統(tǒng)控制區(qū):該區(qū)域包括復(fù)位、自動、存儲、調(diào)用、輔助、窗口

等按鍵。

③軟菜單控制區(qū):6個按鍵可以進行測量菜單的選擇。④頻譜分析功能區(qū):該區(qū)域為儀器的頻譜測量功能按鍵,包括幅度、

頻率、頻標(biāo)等等。

天線測量與微波測量(51)前面板示意圖

⑤存儲接口:可以通過軟盤或U盤進行測量數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用,以及儀器功能的擴展等。⑥電源開關(guān):按下為“開”。

⑦探頭電源:提供高阻探頭的直流電源

(選件)。⑧輸入輸出端口:本儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置所包含的輸入輸出端口為射頻輸入端口、480MHz校準(zhǔn)信號輸出端口。

⑨擴展功能控制區(qū)。

⑩數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū):提供儀器設(shè)置時數(shù)據(jù)的輸入。

天線測量與微波測量(52)前面板示意圖

(二)后面板說明

后面板示意圖如右圖示。

a)接地。

b)10MHz參考輸入

/輸出BNC接頭。

c)打印機接口。

d)VGA接口。

e)風(fēng)扇通風(fēng)孔。

f)保險絲座。

g)電源插座。

h)鍵盤接口。

i)串口通信RS-232接口。

j)GPIB通信接口。

(三)按鍵菜單說明

頻譜分析儀的按鍵按其功能大致可分為以下幾個區(qū)域:系統(tǒng)控制區(qū)、軟菜單控制區(qū)、頻譜分析功能區(qū)、擴展功能控制區(qū)和數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)。數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)的按鍵提供數(shù)據(jù)輸入和數(shù)字單位確認。而其天線測量與微波測量(53)后面板示意圖

它區(qū)域的大部分按鍵都對應(yīng)著一個菜單,通過菜單及其子菜單的選項可以完成所需要的操作,如:跡線存儲、軟盤存儲、U盤存儲、跡線調(diào)用、頻率設(shè)置、校準(zhǔn)等等。注:這里的校準(zhǔn)與網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)不同,當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時需對頻譜分析儀進行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時將前面板輸出的480MHz的校準(zhǔn)信號連接到射頻輸入端。§2.3AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀一、概述

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行全面測量,它既可測量網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性,又可測量網(wǎng)絡(luò)的相頻特性和群延時,它既可在頻域也可在時域進行測量。它集成了現(xiàn)代射頻技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù),其測量速度、測量精度和智能化程度都達到了很高的水平。廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域射頻元器件及部件的生產(chǎn)測試、研發(fā)過程中的設(shè)計改進,同時,在廣播電視、天線、移動通信及航空電子等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。天線測量與微波測量(54)

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1.頻率特性范圍:30KHz—3GHz準(zhǔn)確度:±0.5ppm(25±50C)2.源功率功率范圍:-85—+8dBm功率掃描范圍:23dB

功率準(zhǔn)確度:±1.0dB3.測試端口平均噪聲電平

4.接收機輸入損壞極限電平:+26dBm或30VDC5.全二端口校準(zhǔn)后動態(tài)范圍天線測量與微波測量(55)頻率范圍300KHz—3.0GHz300KHz—3.0GHz中頻帶寬3KHz10Hz平均噪聲電平

≤

-82dBm

≤

-102dBm頻率范圍動態(tài)范圍30KHz—16MGHz16MHz—3.0GHz90dB100dB

6.全二端口校準(zhǔn)后系統(tǒng)指標(biāo)

7.顯示分辨力顯示幅度分辨力0.001dB/div

顯示相位分辨力

10m0/div

顯示群延時分辨力0.01ps/div8.顯示范圍最大顯示幅度范圍:±500dB

最大顯示相位范圍:±1800

9.整機工作溫度和存儲溫度范圍工作溫度范圍:0—400C存儲溫度范圍:-25—700C天線測量與微波測量(56)頻率范圍30KHz—300KHz300KHz—1.3GHz1.3GHz—3GHz有效方向性有效源匹配有效負載匹配傳輸跟蹤反射跟蹤50dB50dB47dB45dB42dB36dB50dB50dB47dB±0.03dB±0.05dB±0.07dB±0.03dB±0.05dB±0.07dB

10.測量格式

AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有下列測量格式:(1)笛卡爾坐標(biāo):對數(shù)幅度、線性幅度、相位、群延遲、駐波比、復(fù)數(shù)參數(shù)實部和虛部。

(2)史密斯圓圖:對數(shù)幅度、線性幅度、阻抗R+jX或?qū)Ъ{G+jB。

(3)極坐標(biāo):對數(shù)幅度、線性幅度、相位、實部和虛部。

11.顯示通道和參數(shù)

AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有四個可供選擇的通道:通道1、通道2、通道3和通道4,四個通道可同時顯示,既可疊加顯示,也可分開顯示。每一個通道可獨立顯示S11、S21、S12和S22四個基本S

參數(shù)。

12.測量點數(shù)

AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀每次掃頻的測量點數(shù)有10種選擇:3、11、21、26、51、101、201、401、801和1601個點。在頻率列表方式下,測量點數(shù)在1到1601點內(nèi)任意選擇。天線測量與微波測量(57)

13.掃描模式

AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有五種掃描模式:(1)LINFREQ線性頻率模式;(2)LOGFREQ對數(shù)頻率模式;(3)LISTFREQ頻率列表模式;(4)POWERSWEEP功率掃描模式;(5)CWTIME點頻時間模式。三、工作原理

AV3620信號源產(chǎn)生一測試信號,

當(dāng)測試信號通過待測件時,一部分信號被反射,另一部分則被傳輸。右圖說明了測試信號通過待測器件(DUT)后的響應(yīng)。天線測量與微波測量(58)待測器件對信號的響應(yīng)

AV3620A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀整機原理框圖如下圖示,主要包括合成信號源、S參數(shù)測試裝置、幅相接收機和顯示部分。其中,合成信號源由3—3GHzYIG振蕩器、3.8GHz介質(zhì)振蕩器、源模塊組件、

時鐘參考和小數(shù)環(huán)組成;S參數(shù)測試裝置由定向耦和器和開關(guān)構(gòu)成,用于分離反射信號和入射信號;幅相接收機由取樣/混頻器、天線測量與微波測量(59)AV3620A型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀整機原理框圖3GHz中頻處理和數(shù)字信號處理等部分組成,用于信號的下變頻及中頻數(shù)字信號處理;顯示由圖形處理器、高亮度LCD顯示器、逆變器組成,用于字符和圖形的高亮度、高速顯示。矢網(wǎng)的內(nèi)置合成信號源產(chǎn)生30KHz—3GHz的信號,經(jīng)過S參數(shù)測試裝置分成兩路,一路作為參考信號R,另一路作為激勵信號,激勵信號經(jīng)過被測件后產(chǎn)生反射信號A和傳輸信號B,由S參數(shù)測試裝置進行分離,R、A、B三路射頻信號在幅相接收機中進行下變頻,產(chǎn)生4KHz的中頻信號,由于采用系統(tǒng)鎖相技術(shù),合成掃頻信號源和幅相接收機同在一個鎖相環(huán)路中,共用同一時基,因此被測網(wǎng)絡(luò)的幅度信息和相位信息包含在4KHz的中頻信號中,此中頻信號經(jīng)A/D變換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,

嵌入式計算機和數(shù)字信息處理器(DSP)從數(shù)字信號中提取被測網(wǎng)絡(luò)的幅度信息和相位信息,通過比值計算求出被測網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù),最后把測試結(jié)果以圖形或數(shù)據(jù)的形式顯示在液晶屏幕上。四、使用說明

(一)前面板設(shè)置情況天線測量與微波測量(60)

1.LCD液晶顯示器:能顯示測量曲線、數(shù)據(jù)、光標(biāo)、極限線、軟鍵菜單等。

2.硬鍵:即前面板按鍵,這些鍵由鍵名加【】來描

述。

3.通道鍵:該鍵區(qū)共有四個顯示通道按鍵,可以通過分別按下這四個鍵來選擇顯示通道。

4.數(shù)字小鍵盤:數(shù)字小鍵盤可以用來鍵入