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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀原理

2013-12-18 來源:微波射頻網(wǎng) 字號:
窄帶接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析儀中頻濾波器帶寬為測試基本設(shè)置參數(shù)之一,其設(shè)值是在測試精度和速度間折衷。

調(diào)諧接收機(jī)及其特點(diǎn) 

 圖9 調(diào)諧接收機(jī)及其特點(diǎn)

這是同一個(gè)被測件分別利用檢波器和調(diào)諧接收機(jī)測試結(jié)果的對比。

例子中,被測件為一濾波器, 當(dāng)對濾波器帶外抑制性能進(jìn)行測試時(shí), 此時(shí),網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的激勵(lì)信號受到濾波器的抑制作用變?yōu)樾⌒盘枺?/p>

                濾波器輸出= 輸入信號功率0dBm -波波器帶外抑制度100dB= -100dBm。

如果檢波器靈敏度為-60dBm,  不能檢測到-100dBm實(shí)際信號,測試結(jié)果不能真實(shí)反映測件指標(biāo)。

與檢波器相比,調(diào)諧接收機(jī)有很小檢測帶寬,從而檢測靈敏度高,可真實(shí)得到被測試件指標(biāo)。

采用調(diào)諧接機(jī)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,可通過增加輸出功率,減小中頻帶寬或利用平均功能(Avg) 來擴(kuò)展測量動(dòng)態(tài)范圍。

網(wǎng)絡(luò)分析表動(dòng)態(tài)范圍對測試結(jié)果的影響 

圖10 網(wǎng)絡(luò)分析表動(dòng)態(tài)范圍對測試結(jié)果的影響

安捷倫PNA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀都是采用調(diào)諧接收機(jī)的高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。其接收機(jī)測試靈敏度度較高,可滿足各種被測件測試動(dòng)態(tài)范圍要求。

調(diào)諧接收機(jī)可使用混頻器和采樣器兩種方式實(shí)現(xiàn)器前端變頻功能。

采樣器(Sampler)是利用二級管對輸入射頻信號按脈沖進(jìn)行抽取處理,采樣器可以認(rèn)為是內(nèi)部有脈沖發(fā)生器的混頻器,脈沖發(fā)生器產(chǎn)生由本振諧波組成的寬帶頻譜(梳狀譜),輸入射頻信號與梳狀譜線之一信號進(jìn)行混頻產(chǎn)生中頻輸出。

采樣器變頻電路要求的本振信號只需覆蓋較窄的頻率范圍,其缺點(diǎn)為為鎖定不同的梳狀譜線需進(jìn)行復(fù)雜的鎖相處理,而且與混頻電路相比,其所有梳裝譜線的噪聲都會(huì)變換到中頻信號中,靈敏度要差一些。

網(wǎng)絡(luò)分析儀是綜合激勵(lì)和接收的閉環(huán)測試系統(tǒng),采用窄帶調(diào)諧接收機(jī)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作時(shí),信號源產(chǎn)生激勵(lì)信號,接收機(jī)應(yīng)在相同頻率對被測件響應(yīng)信號進(jìn)行處理,激勵(lì)源和接收機(jī)工作頻率的變化應(yīng)該是同步變化的。網(wǎng)絡(luò)分析儀是依靠鎖相方法來完成該功能。

R通道接收機(jī)中頻信號會(huì)與固定參考信號進(jìn)行鑒相,鑒相誤差輸出用于壓控改變激勵(lì)源輸出頻率,這樣當(dāng)接收機(jī)本振頻率掃描變化時(shí),鎖相環(huán)會(huì)控制激勵(lì)源保持頻率同步變化。當(dāng)R通道接收機(jī)工作不正常時(shí),網(wǎng)絡(luò)分析儀會(huì)出現(xiàn)失鎖現(xiàn)象。

作者:安捷倫科技專家 孫燈亮

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