射频矢量网络分析仪(清华)

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1、射频电路测试原理第九讲射频矢量网络分析仪(VNA)leiyh@mail.tsinghua.edu.cn参考文献¢《射频电路设计--理论与应用》，王子宇译，电子工业出版社，2002年¢《现代网络频谱测量技术》，吕洪国编，清华大学出版社，2000¢Agilent仪器说明书8753ES_RF矢量网络分析仪User'sGuide_08753-90472¢..UnderstandingtheFundamentalPrinciples_5965-7707E¢..CharacterizeHigh-PowerCompon

2、ents_5966-3319E¢..FilterandAmplifierExamples_5965-7710E¢..MeasurementsofFrequency-translatingDevices_5966-3318E¢..RFComponentMeasurements_Amplifier_5956-4361¢..RFVNA_10Hints_5965-8166E¢..DataSheet_5968-5160E2射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期内容9.1射频矢量网络分析仪的

3、基本结构9.2射频矢量网络分析仪的工作原理9.3误差模型与校准9.4典型器件特性测量简介第三次实验射频矢量网络分析仪的使用第九讲射频矢量网络分析仪小结3射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期9.1射频矢量网络分析仪的基本结构¢8753ET集成化传输/反射测量(正向测量)。¢8753ES集成化S参数测量(正向和反向测量)。4射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期基本结构1.电源开关2.显示屏幕3.软盘驱动器4.软盘退出键5.软功能键6.激励信号源功能键组7.响应功能键

4、组8.显示通道选择键9.数字量等输入硬键10.仪器功能键组11.复位键12.探头电源连接器13.R通道连接器14.测试端口1和端口25射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期基本结构(续1)¢滤波器测试连接（二端口测试）。6射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期基本结构(续2)¢对于功率分配器和定向耦合器，它们是三端口器件，所以有九个S参数，需要进行三端口测试。¢本机没有OpetionH39，不能进行三端口器件测试。7射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华20

5、05春季学期现有选件：¢1D5（HighStabilityFrequencyReference）¢006（6GHzOperation）¢Opetion010（时域功能--本机没有）¢Opetion014（前面板按用户的需要来设置信号的路径--本机没有）8射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期网络分析仪与频谱分析仪的区别9射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期9.2射频矢量网络分析仪的工作原理¢网络分析是在所关心的频率范围内，通过激励—响应测试来建立线性网络的传输与阻

6、抗特性的数据模型的过程。¢在频率较低时，网络的特性常用阻抗参数矩阵Z或导纳参数矩阵Y来描述其端口特性（还有H参数矩阵和ABCD参数矩阵）。¢这些参数的定义是基于电压电流的概念，因而测量时需要在一定的端口条件下，如开路或短路，测出特定的电压或电流来确定各个参数。¢但在微波频率下，这种测量方法不再适合。因为在高频下，电压和电流很难测量。¢在微波频段，因为采用了波的概念，所以微波网络常用S参数表示。双口网络都可以用4个S参数来表示其端口特性。10射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期S参数¢S参

7、量表达的是功率波，可以用入射功率波和反射功率波的方式来定义网络的输入、输出关系。¢当在端口1加有入射波a1时，其中一部分由于该端口的失配而被反射，成为该端口出射波b1的一部分；a1的其余部分经网络传输到端口2，成为端口2的出射波b2的一部分。同样，若当在端口2也有入射波a2时，分析相同。¢把端口1的两股出射波合在一起构成b1，把端口2的两股出射波合在一起构成b2。11射频电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期网络的S参数¢二端口网络的信号流图。¢DUT：deviceundertest。12射频

8、电路测试原理清华大学电子工程系李国林雷有华2005春季学期S参数的定义°按上图中入射波和反射波的方向，就可以定义S参量：b1S11S12a1b1=S11a1+S12a2=⇒bSSab=Sa+Sa2212222211222其中符号的意义为：ba=0⇒S=1是在端口2匹配情况下端口1的反射系数211a1ba=0⇒S=2是在端口2