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矢量網(wǎng)絡分析儀的詳細流程解析

來源：深圳市新瑪科技有限公司 2025年07月04日 13:45

　　矢量網(wǎng)絡分析儀(VNA)的工作原理基于對射頻/微波網(wǎng)絡散射參數(shù)(S參數(shù))的精確測量,，其核心流程可分為信號生成,、分離、測量,、校準與數(shù)據(jù)處理五個關鍵步驟,。

　　矢量網(wǎng)絡分析儀的詳細解析：

　　一、信號生成與分離

　　信號源：

　　VNA內(nèi)置高頻信號源,，產(chǎn)生連續(xù)正弦波或脈沖調(diào)制信號,，頻率范圍覆蓋被測設備(DUT)的工作頻段(如1MHz至110GHz，依賴具體型號),。信號源需具備高頻率穩(wěn)定度和低相位噪聲,，以確保測量精度。

　　信號分離：

　　生成的信號通過定向耦合器或功分器分為兩路：

　　參考信號(R)：直接輸入接收機,，用于校準系統(tǒng)誤差,。

　　測試信號(A)：經(jīng)端口1或端口2輸入被測設備(DUT)。

　　二,、反射與傳輸信號測量

　　反射信號(B)：

　　當測試信號入射DUT時,，部分信號被反射(如因阻抗不匹配)，通過定向耦合器捕獲反射信號，輸入接收機1,。

　　傳輸信號(C)：

　　未被反射的信號通過DUT傳輸至另一端口(如端口2),，由接收機2捕獲。

　　三,、校準與誤差消除

　　系統(tǒng)誤差來源：

　　方向性誤差：反射信號與入射信號的隔離度不足,。

　　源匹配誤差：信號源阻抗與傳輸線不匹配導致的反射。

　　反射跟蹤誤差：電纜,、接頭等損耗引起的幅度和相位偏差,。

　　校準方法：

　　SOLT校準(短路-開路-負載-直通)：

　　通過連接標準件(短路、開路,、負載)至端口1和端口2,，測量并存儲誤差項，后續(xù)測量時通過算法修正,。

　　電子校準(ECal)：

　　使用內(nèi)置電子標準件(如Keysight 85093C),，通過軟件控制自動切換校準狀態(tài)，顯著簡化流程并提升精度,。

　　四,、頻域與時域轉(zhuǎn)換

　　頻域分析：

　　直接顯示S參數(shù)的幅度(dB)和相位(度)隨頻率變化的曲線，用于評估阻抗匹配,、濾波器特性等,。

　　時域分析(TDR)：

　　通過逆傅里葉變換將頻域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時域，生成步進響應(Impulse Response),，可定位傳輸線中的斷點,、阻抗不連續(xù)或電纜故障。

　　五,、關鍵性能指標

　　動態(tài)范圍：

　　表示VNA能測量的最大與最小信號比值(如120dB),，直接影響弱信號檢測能力。

　　跡線噪聲：

　　測量結果的波動幅度,，需通過增加平均次數(shù)或延長積分時間降低噪聲,。

　　頻率分辨率：

　　步進掃描模式下相鄰測試點的頻率間隔，影響頻域曲線的平滑度,。

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