Блог около Руководство по точным измерениям спарметров с помощью сетевых анализаторов

В области электронной инженерии очень важно точно оценивать и оптимизировать производительность сети.Создание высокопроизводительных электронных устройств было бы похоже на навигацию с завязанными глазамиСетевые анализаторы служат фундаментальным решением этой проблемы, измеряя импеданс и ослабление в сетях цепей, предоставляя инженерам критические знания.

Сетевые анализаторы - это специализированные инструменты, предназначенные для анализа сетей электронных схем, с основными возможностями, сосредоточенными на измерении импеданса и ослабления.Технологический прогресс постоянно расширяет их диапазон частот, теперь охватывающие диапазоны миллиметровых волн до 110 ГГц, значительно расширяя сферу их применения.

Существует два основных типа сетевых анализаторов:

• Скалярные сетевые анализаторы:Измеряют только амплитуду сигнала для определения частотных характеристик.
• Анализаторы векторных сетей (VNA):Измеряют амплитуду и фазу сигнала, предоставляя всеобъемлющую информацию о сети цепи.VNA обеспечивают превосходную точность измерений и стали незаменимыми в современных электронных приложениях измерений.

Учитывая критическую роль VNA в современной электронике, в этой статье основное внимание уделяется принципам и применениям анализаторов векторных сетей.

В то время как различные параметры могут описывать сети цепей (включая V-параметры, Z-параметры и H-параметры),сетевые анализаторы в основном используют S-параметры (параметры рассеяния) из-за их энергозависимого характера, что делает их особенно подходящими для характеристики высокочастотных цепей.

Основная архитектура сетевого анализатора состоит из нескольких ключевых компонентов: источника сигнала, разделителя сигнала (разделятеля мощности), направленного соединителя и по крайней мере трех приемников.Эти элементы должны охватывать весь диапазон частот работы прибора..

Процесс измерения начинается с источника сигнала, генерирующего испытательный сигнал, который разделяется на два пути: один соединяется с базовым приемником ссылки (R),в то время как другой служит инцидентным сигналом, поступающим в испытываемое устройство (DUT) через направленную связкуПриемник А улавливает отраженные сигналы, а приемник В измеряет передаваемые сигналы.

S-параметры определяются путем расчета соотношений A/R и B/R. Полученные сигналы преобразуются в промежуточные частоты,Затем синхронное обнаружение для извлечения реальных и воображаемых компонентов.Цифровая обработка представляет эти данные в различных форматах, включая графики Смита, логарифмическую величину, фазу и групповое задержка.

S-параметры количественно описывают характеристики передачи и отражения DUT. Для сети с двумя портами ключевые S-параметры:

• S11:Сигнал отражается от порта 1 при возбуждении в порту 1
• S21:Сигнал, передаваемый в порт 2 при возбуждении в порту 1
• S12:Сигнал, передаваемый в порт 1 при возбуждении в порту 2
• S22:Сигнал, отражаемый из порта 2 при возбуждении в порту 2

Каждый S-параметр представляет собой комплексное число с реальными (магнитудными) и воображаемыми (фазовыми) компонентами.и коэффициенты передачи, в то время как характеристики отражения (S11/S22) соответствуют импедансу, потерям возврата, соотношению стоячей волны напряжения (VSWR) и коэффициенту отражения.

Исключительная точность измерений сетевых анализаторов обусловлена сложными процессами калибровки, которые устраняют присущие системе ошибки.система характеризует свои собственные S-параметры, затем математически удаляет эти ошибки из измерений DUT во время последующей обработки.

• SOLT (Short-Open-Load-Thru):Стандарт для коаксиальных систем
• Оффсет короткий:Предпочтительно для применения в волноводах
• LRL/TRL/LRM (варианты линии-отражания-линии):Идеально подходит для микрополосочных и сопланарных волноводов (CPW)

1. Установка эталонных плоскостей измерений на концах коаксиальных кабелей (порты 1 и 2)
2. Измерение открытого (∞ сопротивления) на порту 1 и короткого (0 сопротивления) на порту 2, сохраняющее ответы от отражения вперед
3. Обратные стандарты и измерение обратного отражения ответов
4. Подключить соответствующие нагрузки (50Ω) к обоим портам для измерения направленности/изоляции
5. Использовать через соединение между портами для характеристики ответа передачи

Стандарты калибровки обычно отслеживают национальные стандарты измерений, что позволяет исправлять ошибки с помощью векторной математики.Полная калибровка с двумя портами (коррекция ошибок на 12 сроков) обращается к направленным, соответствие источника/нагрузки, частотный ответ и ошибки изоляции.

В то время как калибровка устраняет систематические ошибки, остается несколько не повторяемых источников ошибок:

• Изменения повторяемости соединителя
• Остаточный шум приемника
• Колебания окружающей среды (температура, влажность, вибрации)
• Влияние стабильности частоты на измерения фаз
• Повторяемость процесса калибровки

Оптимальные методы измерения включают:

• Сохранение постоянного крутящего момента соединителя
• Контроль температуры окружающей среды
• Использование высокостабильных источников сигнала
• Минимизация движения коаксиального кабеля во время измерений

Эти меры предосторожности помогают свести к минимуму неустойчивые ошибки и обеспечить точность измерений.

Сетевые анализаторы представляют собой незаменимые инструменты в современных электронных измерениях.и тщательное управление ошибкамиДля специалистов, работающих в области радиочастотных частот, микроволновых печей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей, электросетей и т.д.и высокоскоростной цифровой схемы проектирования.