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    關于網絡分析儀詳細的原理都在這里

    發布時間:2020-10-12   點擊次數:300次
      網絡分析儀,它本身自帶了一個信號發生器,可以對一個頻段進行頻率掃描。 如果是單端口網絡分析儀測量的話,將激勵信號加在端口上,通過測量反射回來信號的幅度和相位,就可以判斷出阻抗或者反射情況。
     
      而對于雙端口測量,則還可以測量傳輸參數. 由于受分布參數等影響明顯,所以網絡分析儀使用之前必須進行校準。
     
      一個任意多端口網絡的各端口終端均匹配時,由第n個端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并 發射出去。
     
      若第m個端口的出射行波為bm,則n口與m口之間的散射參數Smn=bm/an。一個雙口網絡共有四個散射參數 S11、S21、S12和S22。當兩個終端均匹配時,S11和S22就分別是端口1和2的反射系網絡分析儀數,S21是由1口至2口的傳輸系數,S12則是反方向的傳輸系數。
     
      當某一端口m終端失配時,由終端反射回來的行波又重新進入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一個行波am入射到m口。
     
      這樣,在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數之間關系的聯立方程組。據此可以解出網絡的一切特性參數,如終端失配時的輸入端反射系數、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數等。
     
      這就是網絡分析儀的基本的工作原理。單端口網絡可視為雙口網絡的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。
     
      對于多端口網絡,除了一個輸入和一個輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負載,從而等效為一個雙端口網絡。輪流選擇各對端口作為等效雙口網絡的輸入、輸出端,進行一系列測量并列出相應的方程,即可解得n端口網絡的全部n2個散射參數,從而求出n端口網絡的一切特性參數。
     
      信號源 u輸出信號經開關S1和定向耦合器D2輸入到被測網絡的端口1,這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經定向耦合器 D2和開關傳到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經定向耦合器D1傳到接收機的參考通道,這個信號是正比于a1的。
     
      于是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1,即測出S11,包括其幅值和相位(或實部和虛部)。測量時,網絡的端口2接上匹配負載R1,以滿足散射參數所規定的條件。
     
      系統中的另一個定向耦合器D3也終接匹配負載R2,以免產生不良影響。其余三個S 參數的測量原理與此類同。
     
      在實際測量之前,先用三個阻抗已知的標準器(例如一個短路、一個開路和一個匹配負載)供儀器進行一系列測量,稱為校準測量。
     
      由實測結果與理想(無儀器誤差時)應有的結果比對,可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計算機中,以便對被測件的測量結果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分復雜,非人工所能勝任。
     
      上述網絡分析儀稱為四端口網絡分析儀,因為儀器有四個端口,分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結構復雜,誤差模型中并未包括接收機所產生的誤差。
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