矢量网络分析仪硬件性能对测量精度的影响分析

文中通过深入分析矢量网络分析仪S参数测量过程中的误差来源,建立了误差项与硬件性能的对应关系,在此基础上,通过将原始测量值看作误差项的多元函数,在各误差项理想值附近保留泰勒级数线性项作为合理估计,分析了原始S参数测量结果偏差与误差模型中每个误差项之间的关联程度。对其解析式中除原始测量值以外的其他项使用增量法,求解了最终S参数测量结果偏差与各误差项之间的关联程度,由此确定了每个硬件性能引起的最终测量偏差的大小。最后使用Keysight N5227A和Ceyear 3671E两台矢量网络分析仪,在相同的校准条件下对参数已知的待测网络进行测量,通过对比最终测量结果,检验方法的正确性和有效性。

基于非脉冲矢量网络分析仪的非反向交叉眼干扰实验设计与分析

交叉眼技术是对抗单脉冲雷达最有效的方式之一。针对交叉眼干扰多侧重于仿真建模、实验设计及实施复杂等特点,基于交叉眼干扰原理、单脉冲测角原理和矢量网络分析仪幅相精确测量等特性,设计了基于喇叭天线、微带天线、幅相调节器和非脉冲矢量网络分析仪组成的非反向交叉眼干扰实验系统。在微波暗室环境下,先后开展了基于矢量网络分析仪的测角实验和非反向交叉眼干扰实验,并通过建立干扰天线相位中心电磁仿真模型,对误差展开了分析。实验和仿真结果表明:交叉眼干扰下实验测量的角度值与理论角度值随相位差变化趋势一致,其理论最大角度值与实际最大角度值误差不超过2°,对应的交叉眼增益误差小于0.5;基于矢量网络分析仪设计的非反向交叉眼实验系统可行,可模拟非反向交叉眼干扰对被动单脉冲雷达干扰,亦可部分模拟反向交叉眼干扰应用场景,为交叉眼干扰机设计和测试提供一定的指导。

基于矢量网络分析仪的多通道测试系统的设计与实现

为解决多通道装备的测试问题,本文介绍了一种多通道测试系统的设计方法,通过采用矢量网络分析仪及开关矩阵组合,利用软件控制测试系统并设计误差模型,快速完成了多通道装备的参数测试,提高了测试精度及测试效率。

基于云的矢量网络分析仪在线系统软件设计

矢量网络分析仪是射频与微波检测领域中不可或缺的现代电子测量设备。传统的矢量网络分析仪检测方法主要依靠工作人员驻守在仪器旁操作控制,这种方法效率低且灵活性不强,无法满足现代电子测量所需要的智能化与便捷性需求。针对传统矢量网络分析仪检测中的难题,设计了一种基于云服务器的矢量网络分析仪在线软件系统。系统通过SCPI协议实现矢量网络分析仪与本地电脑进行连接,本地电脑通过SSH协议上传矢量网络分析仪检测到的S参数以频率点、实部与虚部的数据格式至云服务器的MySQL数据库中,使用Django开发的网站可以使用户通过任意设备登陆网站实时获取S参数的可视化数据,包括频域、时域和驻波比等相关波形图。将系统应用于矢量网络分析仪E5071C对矩形不锈钢管10~12 GHz的双端口S参数检测中进行试验,结果表明检测数据在仪器与本地电脑短时间内多次传输中无数据损失,相关S参数数据与仪器检测结果的误差小于0.01%,用户可通过多个设备同时访问网站获取实时S参数波形图,证明了该系统的实用性,为矢量网络分析仪的检测提供了新的可靠方案。

矢量网络分析仪非同轴测量的TRL校准件设计制作

矢量网络分析仪在非同轴和高频率条件下难以实现理想的匹配负载,但通过TRL校准可降低参数要求,且精度较高。因此,本文对TRL校准技术的原理和设计原则进行介绍。以HDMI线缆测量为例,对非同轴测量TRL校准的全部环节进行论述,包括设计方法、性能验证和测量试验,为相关技术研究提供参考。

电科思仪110GHz同轴矢量网络分析仪取得重要突破

近日,电科思仪突破多项关键技术,成功将同轴矢量网络分析仪工作频率扩展至110GHz。新一代移动通信、高速数据中心、毫米波芯片、光通信等领域的快速发展,对同轴矢量网络分析仪提出更高的测试频率要求。电科思仪技术团队集中优势力量开展技术攻关,成功研制推出全球首款频率覆盖10MHz~110GHz的一体化同轴矢量网络分析仪和国内首款频率覆盖10MHz~110GHz的分体式同轴矢量网络分析仪,满足相关领域的测试需求,实现高端超宽带同轴矢量网络分析仪的自主创新,有力支撑高端超宽带同轴矢量网络分析仪产业发展。

一种基于10项误差模型的二端口矢量网络分析仪校准方法

在三通道二端口矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)的校准过程中,引入长度未知的50欧姆传输线段作为校准件代替常见的短路-开路-匹配-直通(Short-Open-Load-Thru,SOLT)校准算法中的匹配校准件,减少了校准件数量且不需要已知校准件的全部特性,不仅降低了测试成本,同时简化了测试步骤.通过这种校准算法不必计算各个系统误差项的大小,待测件(Device Under Test,DUT)的散射矩阵直接由校准和测试过程中的散射参数测量值表示得到.最后,利用此方法计算二端口待测件的真实散射参数,并与SOLT算法进行对比,其结果吻合良好.

基于混频器的非线性矢量网络分析仪双端口校准方法

基于混频器的非线性网络分析仪(NVNA)是一种新型的非线性网络测量平台。介绍了该平台的结构、原理、误差模型和经典校准流程。结合NVNA的时不变测量特性,提出了2种新的双端口校准方案——Absent Thru和Blind Thru,并给出了具体的校准流程。在新研制的NVNA原型样机上的实验表明,新方案与经典Unknown Thru方法的校准结果相一致。新方案丰富了双端口NVNA校准手段,为NVNA的误差模型合理性以及校准结果准确性提供了有效的检验手段。

基于矢量网络分析仪的RCS测量系统及应用

目标散射截面(RCS)的测量是雷达目标识别、成像等研究领域的一个关键环节。在对目标RCS测量原理分析的基础上,提出了一个基于矢量网络分析仪测量目标RCS的测量系统。通过对几个实际目标RCS的测量,说明了该系统不仅结构简单,测量方便,而且功能强大,测量精度高。

矢量网络分析仪测量不确定度评估算法

虽然目前校准算法已趋成熟,但由于随机误差和剩余系统误差等的存在,矢量网络分析仪(Vector network analyzer,VNA)的测量结果不可避免地会有一定的不准确性.而现有的矢网测量不确定度评估算法中往往只考虑剩余系统误差,忽略了系统线性性能、线缆状态以及测试环境等因素.本文同时考虑了校准后剩余系统误差、系统非线性误差,随机误差及测量环境等因素,建立了整机测量不确定度模型,实现了矢量网络分析仪整机测量不确定度的评估.与现有矢网不确定度评估算法相比,本算法考虑的误差因素更为全面,评估结果更为可靠.利用误差上限传递思想推导出商用VNA散射参数测量不确定度评估公式,并提供了相应的参数获取方案.应用该算法对安捷伦8753ES矢量网络分析仪进行测量不确定度评估,并与安捷伦提供的技术数据进行对比,其结果数据吻合良好.

可用于混频器表征的非线性矢量网络分析仪

非线性矢量网络分析仪(NVNA)是一种针对射频微波器件非线性行为表征的测量装置,通过引入一个相位参考信号实现复杂被测对象的相位谱测量,目前主要用于功率放大器(PA)的表征和建模研究。提出了一种基于双相位参考结构的NVNA改进方案,并尝试用于混频器的非线性行为表征研究。该方案采用一个"步进式"的多频正弦信号作为"主"相位参考,以实现高频谱分辨率的多频段测量,同时引入第2个低频谱分辨率的"辅助"相位参考提供各测量频段的相位同步。该方案能够显著提高测量装置的信噪比,具备对多频段、"调制+谐波"复杂被测对象的测量表征能力。实验表明,该方案可以提供小于±0.2°相位谱测量稳定度,能够进行混频器在复杂调制状态下的相位和谐波失真特性分析。

利用引入开关补偿误差的8项误差模型校准二端口矢量网络分析仪

在二端口矢量网络分析仪(Vector network analyzer,VNA)误差模型的研究中,传统8项误差模型是应用最为广泛的误差模型之一。在应用于低成本的三通道VNA时,针对由开关不理想性造成校准精度低的缺陷,对8项误差模型进行改进,考虑了由测试通道与开关相对位置所引起的补偿误差,不仅保留了原8项误差模型误差项少,校准灵活的优点,而且大大提高了校准精度。最后,通过误差修正公式计算二端口待测件的真实散射参数,并与实测数据进行对比,其结果与商用VNA吻合良好。

基于矢量网络分析仪功率测量的噪声系数测量方法

现有基于矢量网络分析仪进行噪声系数测量的方法必须依赖标准的噪声源,即Y系数测量法。该文提出一种通过在矢量网络分析仪源端口输出连续波信号,分别测量被测件的信号功率与信号加噪声的功率,结合校准结果和功率测量结果计算获得噪声系数的方法。通过建立测量系统的模型和理论的推导,论述该方法的原理和测量过程的噪声校准,提出的方法不需要使用经过校准具有已知超噪比的噪声源,更简单实用。

基于矢量网络分析仪的目标极化散射特性测量与校准

文章基于矢量网络分析仪在微波暗室内构建了一种简易的极化散射测量系统。利用高性能矢量网络分析仪的双通道测试功能,分别连接4路不同极化的标准增益喇叭天线,通过测量网络参数获得目标极化散射矩阵的幅相特性。在已有校准模型的基础上,采用3个极化散射矩阵已知的标准体完成极化校准。实验对一个金属平板的极化散射矩阵进行了测量,采用圆盘、0°二面角及22.5°二面角作为标准体,结果表明:系统在未校准的情况下可获得30 dB的极化纯度,校准后的极化纯度优于45 dB,并且该系统具有简单易实现的优点。

用于矢量网络分析仪的校准与测试系统

为了提高矢量网络分析仪的校准效率和解决多器件测量问题,设计了一种用于矢量网络分析仪的校准与测试系统。该校准和测量系统由校准开关模块、校准接口模块、测量适配座模块、测量开关模块和BNC连接组件模块构成。通过使用85032F校准套件对Agilent E5062A矢量网络分析仪的短路、开路、负载和传输进行校准实验,证明了所设计系统校准功能的可行性。一组15人的校准对比实验,显示使用该校准系统比没有使用该系统平均减少约50%的时间。另外,通过两个中心频率为101.764 MHz的声表面波器件的测试,验证了该系统多器件测量的可行性。

利用矢量网络分析仪测量时延特性的方法

解释了无线射频系统时延指标测量的意义及重要性,介绍了使用矢量网络分析仪进行时延指标测量的基本原理,归纳了网络分析仪进行线性器件、变频器件时延测量的测量方法,重点分析了变频器件时延测量的三种方法的原理、步骤和准确度。

一种使用矢量网络分析仪的阻抗测量改进方法

基于反射法理论提出了一种使用矢量网络分析仪测量集总参数元件阻抗的方法，引入阻抗匹配电路，拓宽了矢量网络分析仪的阻抗测量范围。通过对匹配电路二端口网络模型中参量A的分析，给出相应的被测元件的阻抗计算式，消除了夹具对测量结果的影响。采用矢量网络分析仪直接测量法和该阻抗测量法分别测量了5种不同阻值的金属膜电阻，结果表明，该阻抗测量方法的测量精度高于矢量网络分析仪直接测量的精度，可在30kHz-100MHz频率范围内实现几欧至千欧阻抗的精确测量。

矢量网络分析仪时域功能分析

矢量网络分析仪采用时频变换及时域选通方法来获得待测器件真实的频率响应。文中给出上述方法理论依据和实现步骤,介绍了不同窗函数对变换结果的影响和基于Chirp-Z变换的时域测量算法,推导出时域选通门的数学表达式,解释了理论结果出现失真的原因。并采用Visual Basic结合Measurement Studio语言编写相关软件实现时域测量功能,最后给出实际测量和变换结果,对结果进行分析后提出下一步的工作方向。

矢量网络分析仪时域功能及应用

矢量网络分析仪通常用来分析被测件的频域参量,为介绍时域测试并推广其应用,采用了具有时域功能的矢网来对电缆进行具体测试。结合实例介绍了时域功能在电长度测试、电缆性能判定及电缆故障定位等方面的应用,并就时域测试时矢网的参数设置和误差来源进行说明和分析。实验结果表明:用该方法分析电缆时域特性简单方便、结果直观、数据可靠。

基于chirp-z逆变换矢量网络分析仪时域测量技术

矢量网络分析仪时域功能采用数学变换方法实现频域数据和时域数据转换,文中介绍这种转换理论和基于chirp-z逆变换的时域测量算法,并给出该算法MATLAB仿真结果。