网络分析仪(Network Analyzer)是一种精密的电子测试仪器,用于分析电路、天线、电缆等设备的电学性能参数,网路分析仪有许多不同类型的,但其中比较常见的是向量网络分析仪(VNA)。向量网络分析仪可测量S参数,也被称作散射参数,即反射系数和传输系数频率响应特性。 S参数测量在微波电子技术中尤为重要。
阻抗是电路中最基本的概念之一。大多数情况下,频域中的复阻抗被用于电路分析。网络分析仪用于测量复阻抗, 可以测量包括电阻、电感和电容等器件的电学特性。
一般来说,网络分析仪是通过两种信号路线来采集S参数的。即 通过向参考平面(reference plane)和通过向设备下端(DUT)的两个位置处发送和接收信号。在测量DUT的时候,通过消除对参考平面的相对影响,比较这两条信号路径的差异,可以得到DUT的S参数。
使用网络分析仪测试阻抗的原理是:网络分析仪使用两条参考平面和信号路线,在参考平面上建立一个基准点,用参考平面上方的垂直管线将测试环境与测试设备隔开,最后通过该管线向测试设备输入激励信号,得到参考平面、测试设备和敷贴板之间的S参数,进而转换为复阻抗。
网络分析仪的测量精度受到多个因素的影响。例如,由于信号源以及网络分析仪本身的限制,信号的本底噪声会对测量结果产生影响。此外,由于阻抗不均匀性引起的反射,以及传导等效电压干扰等,也会对测量结果产生影响。因此,网络分析仪的型号、测试频率、连接线、噪声系数、动态范围、系统校准等多个方面都需要考虑,以尽可能减小误差。
总而言之,网络分析仪是一种用于测试电路或天线特性的重要工具,其工作原理基于S参数测量和复阻抗的计算。尽管网络分析仪在高频电子领域中应用普遍,但其测量精度和测量误差源也必须得到深入的研究和考虑。
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