E5071C網絡分析儀測量原理
輪流選擇各對端口作為等效雙口網絡的輸入、輸出端,進行一系列測量并列出相應的方程,即可解得n端口網絡的全部n2個散射參數,從而求出n端口網絡的一切特性參數。(E5071C網絡分析儀)端口網絡分析儀測量S11時測試單元的原理示意,箭頭表示各行波的路徑。信號源 u輸出信號經開關S1和定向耦合器D2輸入到被測網絡的端口1,這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經定向耦合器 D2和開關傳到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經定向耦合器D1傳到接收機的參考通道,這個信號是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1,即測出S11,包括其幅值和相位(或實部和虛部)。測量時,網絡的端口2接上匹配負載R1,以滿足散射參數所規定的條件。系統中的另一個定向耦合器D3也終接匹配負載R2,以免產生不佳影響。其余三個S 參數的測量原理與此類同。圖右為測量不同Smn參數時各開關應放置的位置。
在實際測量之前,先用三個阻抗已知的標準器(例如一個短路、一個開路和一個匹配負載)供儀器進行一系列測量,稱為校準測量。由實測結果與理想(無儀器誤差時)應有的結果比對,可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計算機中,以便對被測件的測量結果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分復雜,非人工所能勝任。
上述E5071C網絡分析儀稱為四端口網絡分析儀,因為儀器有四個端口,分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結構復雜,誤差模型中并未包括接收機所產生的誤差。
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