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矢量網絡分析儀使用筆記（整理）

來源：時間：2022-11-28 11:43:14 瀏覽：15864次

矢量網絡分析儀通常也叫矢網或者網分，他是射頻（電磁波）測量的“萬用表”。它支持有源及無源器件的測量。測量多端口和通路的S參數（例如USB2.0的差分線就需要用到4個端口的矢網），是RF器件和電路調試中不可或缺的重要儀器之一。不同品牌矢網操作大同小異，這是個筆記。

校準及單端口校準；
雙端口校準；
測試射頻線線損；
測試（無源）濾波器器件；
線纜SWR駐波比測試；
史密斯圓圖傳輸線阻抗測試（懷疑網分儀器有問題？）；

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1.校準及單端口校準；

儀器因為溫度、濕度、機械性能等原因，在每次開機時都需要校準，以消除系統內部誤差，保證測試數據的準確性。校準一般也分為矢量校準（常用，校準精度高）和頻響校準。校準套件也有機械和電子的區分（電子校準件相當好用，但就是貴），校準單端口即可以測量S11、S21等單端口數據。單端口校準是在開機后，設置預期的使用頻段、阻抗（50/75歐姆）、校準件的選擇，然后選擇單端口校準、選擇端口1，連接好可能在使用過程中需要的射頻連接線。然后分別校準（端口1）：開路（Open）、短路（Short）、負載（Load），分別校準完成后，點擊完成就結束可以開始測試了。

連接方式：儀器端口1--------可能的測試延長線--------校準件。

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2.雙端口校準；

雙端口校準和單端口一樣，校準完后可以測量S11、S21、S22、S12等S參數。雙端口校準是在開機后，設置使用頻段、阻抗、選擇校準件、選擇雙端口校準，連接好可能在使用過程中需要的射頻連接線。

a. 校準端口1的：開路（Open）、短路（Short）、負載（Load）。

b. 校準端口2的：開路（Open）、短路（Short）、負載（Load）。

c. 校準端口1 和校準端口2 ，連通測試。

d. 點擊校準完成后就可以開始愉快的測試了。

連接方式：

儀器端口1--------可能的測試延長線--------校準件1/2/3；

儀器端口2--------可能的測試延長線--------校準件1/2/3；

儀器端口1--------連接頭（誤差最小）-----儀器端口2；

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3. 測試射頻線線損；

先進行如上的雙端口校準。然后將儀器打到S21上面，將被測的射頻線連接在儀器端口1和2之間。再將功率設置為預期的功率（如0dBm）。

我們可以看到設置頻率范圍內的S21曲線了，基本是一個頻率越高S21越大（衰減越大）的斜線。我們可以通過Marker鍵并配合轉動旋鈕來查看不同頻點的功率值，就是“衰減值”了。

連接方式：

儀器端口1--------被測射頻線-----儀器端口2；

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4. 測試（無源）濾波器器件；

濾波器是常用的RF射頻微波器件。假設濾波器參數和功能在測試前未知，我們先測試S11（端口1反射測量[回波損耗]），然后測試S21（端口1的正向傳輸系數），然后選擇顯示---->跡線數2(或＞2---->將S11轉換顯示為史密斯圓圖---->然后在S21跡線上用Marker選擇峰值---->我們就可以對比左右兩邊跡線來分析被測“無源濾波器”的帶寬參數和其他參數了。

連接方式：

儀器端口1--------濾波器-------儀器端口2；

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5. 線纜SWR駐波比測試；

Voltage Standing Wave Ratio, 駐波比是相同頻率和波長的兩個波在同一RF路徑上面往相反方向運動，相互疊加產生的一種比較穩定的震動模式。“駐”就是上面說的穩定的。兩個波形的波峰波谷等疊加（同相位），形成的駐波也就有了波腹和波谷。其最大電壓振幅的波腹及最小電壓振幅的波谷，其兩者的比值就是駐波比SWR=波腹/波谷。

如果駐波比是1，那就是所有能量都通過ANT(天線）發射出去了，沒有反射，這是最理想的狀態。一般駐波比會＞1，意思是有一部分信號會反射回來。一般判斷一條測試線纜等是否合格是判斷駐波比＜1.5或者1.3。

測試方式：設置測試頻段，例如起始頻率2.3G到終止頻率2.5GHz。然后進行網分的雙端口校準。然后選擇Meas，選擇S11，選擇Format，選擇SWR駐波比測試。然后將線纜按照如上連接至儀器。選擇scale 標度，自動。屏幕上顯示的就是起始頻率范圍內的SWR駐波比信號了。

連接方式：

儀器端口1--------被測試線纜（例）；

Mark 2022.09.20

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6. 史密斯圓圖傳輸線阻抗測試（懷疑網分儀器有問題？）；

史密斯圓圖經常用來測試傳輸線的阻抗匹配，是單端口測試，校準后連接至單端口通過視圖顯示出史密斯圓圖就OK了。

連接方式：

網分端口1--------被測試線纜；

有時我們在測試到異常數據時，經常懷疑是被測件問題還是儀器出了故障。如下是通過頻譜儀來測試網分里的信號發生器（正弦）。首先是連接網分端口1到頻譜儀端口。設置任意中心頻率如500MHz，掃寬設置為0Hz。掃描時間為3秒。然后設置頻譜儀到如上響應參數，中心頻率500MHz，掃寬100MHz(＜中心頻率)，查看兩個儀器參數是否大致對應判斷網分信號發生器是否OK。

連接方式：

網分端口1--------連接線--------頻譜儀；

網分是由：信號源（信號發生器/正弦波）、定向耦合器（信號分離裝置）、接收機、處理和顯示單元等幾個主要部件組成的。

Mark 2022.09.21

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