第8章网络分析仪的使用.docx

1、第8章网络分析仪的使用第 8 章： 标量网络解析仪的使用学 习 目 标1、熟习 CS36100A标量网络解析仪的设置及基本操作2、掌握标量网络解析仪传输特征及反射特征的丈量；3、认识标量网络解析仪和矢量标量网络解析仪的特色。8.1 、归纳网络解析仪是研究线性系统的重要工具， 用来丈量线性系统的振幅传输特征和相移特征。它是射频范围内使用最广泛的电子丈量仪器之一。广泛用于甚高频，超高频，极高频范围内各种网络的动向扫频丈量。若有源四端网络、无源四端网络滤波器电缆放大器的传输特征和反射特征的丈量。对于不一样器件， 器件特征的表现参数形式有所不一样， 如放大器的传输特征， 表现为增益；环行器的传输特征，

2、 表现为正向传输消耗和反向隔断等等。 特别工作在微波波段的这些参数，是最为关怀的。所以，网络解析仪丈量的器件种类比较广，在仪器的工作频率以内，均可以丈量器件的传输和反射特征。通信系统和雷达系统中，使用了大批的微波器件，以及微波组件，都可以经过网络解析仪丈量相关的参数。可以丈量的器件有：双工器、滤波器、传输线连接器（包含变换接头） 、电桥、功率分配器、功率合成器、隔断器、环行器、定向耦合器、衰减器、负载、放大器、混频器、谐振器、微波二极管、射频组件、天线等。网络解析仪的种类很多。按频率宽度，网络解析仪可分为窄带和宽带；按丈量通道，网络解析仪可分为双通道和多通道；依据丈量的参数特色，网络解析仪可以

3、分为标量网络解析仪和矢量网络解析仪两类。与标量网络解析仪对比，矢量网络解析仪不但可以丈量信号的幅度参量，同时可以丈量相位参量。本章主要谈论标量网络解析仪。典型的网络解析仪的频率范围：HP-E5100A网络解析仪频率范围为10kHz-300MHz 的HP8753C 网络解析仪频率范围：300kHz 3GHz/6GHz；AV-3616X网络解析仪频率范围：10MHz 8.6GHz；AV-3617X网络解析仪频率范围：10MHz 110GHz；（ 10MHz 18GHz，10MHz 26.5GHz 等）HP8757C 网络解析仪频率范围：10MHz 110GHz ；(10MHz20GHz， 10MH

4、z40GHz等 )8.2 、CS36100系列标量网络解析仪的使用8.2.1 、 CS36100系列标量网络解析仪归纳CS36100 系列标量网络解析仪为信号源和显示部分一体化。信号源部分采纳数字频率合成技术，频率分辨率达到 1Hz，数据办理部分采纳数字信号办理器 (DSP) 和可编程逻辑器件，7.8 英寸 (640*480)TFT 液晶显示器。输入为双通道有源检波输入 (A、 B 通道 ) 和一个直接输入1通道 (C 通道 ) ，可以同时显示两个通道的丈量结果，同时显示传输特征和反射特征的测试结果，可供给每个通道 5 个标志 (MARKER)，储存 6 个丈量状态和 12 个丈量结果， 并可

5、打印输出。CS36100系列标量网络解析仪的基本操作要领：（ 1）同轴输出扫频信号（ 2）频标设置（ 3）参照电平通道栅格及设置（ 4）网络传输特征和反射特征丈量8.2.2 、 CS36100系列标量网络解析仪使用说明1、扫频信号输出（ 1）面板按键及功能， 如图 8.2-1.液晶显示数字和单位设置区光标挪动盘电源开关软键盘扫频信号设置区射频输出端图 8.2-1 面板按键及功能信号源设置键区 Source FREQ频率参数设置 ：在丈量时，按此键可进行扫频信号源输出频率范围、扫频带宽、中心频率、扫频 / 点频输出方式等相关频率参数的设置。2SPAN 扫频带宽设置 ：在丈量时，按此键可进行扫频信

6、号源扫频带宽参数的快速设置（同 FREQ下 span 软键）。POWER信号源输出设置 ：按此键后可以调理扫频信号源输出电平的大小。SWEEP扫描参数设置 ：在丈量时，按此键可对仪器扫描速度、扫描点数、均匀次数、外面触发等相关扫描方式的参数进行选择设置。RF ON射频输出开关 ：按此键后可以设置射频输出开和关。数字和单位设置键区 Data09 数字输入键：这些键用于输入相应的数值数字。在数据输入状态下，按这些键即可输入数字。. 小数点键 :用于在输入数据时可以加入小数点。 负符号键：用于在输入数据前加入负号。 GHz/mv 吉赫兹 ( GHz ) / 线性 ( mV ) 单位键 :在输入频率数

7、值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的频率值，而且此频率值是以 GHz为单位的。在输入线性幅度数值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的线性幅度值，而且此幅度值是以 mV为单位的。 MHz/dBm 兆赫兹 ( MHz ) / 对数 ( dBm ) 单位键 :在输入频率数值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的频率值，而且此频率值是以 MHz为单位的。在输入对数幅度数值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的对数幅度值，而且此幅度值是以 dBm为单位的 KHz/dBuV 千赫兹 ( kHz ) /对数 (dBuV ) 单位键 :在输入频率数值时，在确认输入的数字无

8、误后，按此键即确认当前的频率值，而且此频率值是以 kHz 为单位的。在输入对数幅度数值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的对数幅度值，而且此幅度值是以 dBuV为单位的。 dB/s对数 (dB) /时间 ( s ) 单位键 :在输入相对对数幅度数值时，在确认输入的数字无误后，按此键即确认当前的相对对数幅度值，而且此相对幅度值是以dB 为单位的。在输入扫描时间值时，在确认输入数据无误后，按此按键即确认当前的时间值，而且以s 为单位。平调光标左移键、退格键 :在改正某些丈量状态数值时，既可以按数字键直接输入，也可以按此键向左挪动数字下的光3标经过拨盘直接改正此中某一位的数值。在用数字键输

9、入任何数值、数字时，假如上一步按键操作输入的数字有误，按此键后即可将输入光标退回原地点并将上一步输入的数字删除。 光标右移键在改正某些丈量状态数值时，既可以按数字键直接输入，也可以按此键向右挪动数字下的光标经过拨盘直接改正此中某一位的数值。 拨盘增减键在改正某些丈量状态数值时，既可以按数字键直接输入，也可以联合光标左移右移键，旋转此按扭，改正光标处的某一位的数值。 软键盘 :在液晶显示屏上的功能菜单提示框显示地域，依据在此框内菜单提示，进行当前功能的相应操作。（2）操作指导同轴输出扫频信号a） 终端连接 50 般配器的测试电缆，由前方板 N-50 型同轴输出端输出射频信号；b） 由信号源频率参

10、数设置键，进入频率设置状态；c)由软键盘配合屏幕菜单，选择初步频率和停止频率的设置；d)由数字输入键和单位键，设置相应的频率，在改正某些频率数值时，也可以联合光TTL 输出及 CMOS输出标左移右移键，旋转拨盘增减键，改正光标处的某一位的数值；TTL信号输出端：e)由射频输出端输出扫频信号，输出电缆线配置相应型号的同轴接头。实例操作例：输出扫频信号 star f=300MHz ,stop f=600MHz打开 电源开关a：按 频率参数设置 键，在液晶显示屏上打开频率参数设置功能菜单；b：按在液晶显示屏上 STAR菜单对应的软键盘， 光标挪动到 STAR菜单， STAR处在激活状态；c：按数字键

11、 3、 0 、 0 ，按单位键 MHz/dBm ，液晶屏上 STAR菜单处显示 300MHz；d：按在液晶显示屏上 STOP菜单对应的软键盘， 光标挪动 STOP菜单， STOP处在激活状态；e: 按数字键 6、 0 、 0 ，按单位键 MHz/dBm ，液晶屏上 STOP菜单处显示 600MHz；f: 按 RF ON射频输出开关 键 , 射频信号输出。以上六步操作以后，液晶屏的显示状态以以下图 8.2-2 所示。注：假如设置的初步频率小于停止频率，将显示点频。设置扫描频率，也许可以采纳下边的步骤；g：按 频率参数设置 键，在液晶显示屏上打开频率参数设置功能菜单；4h：按在液晶显示屏上 Cen

12、ter 菜单对应的软键盘， 光标挪动到 Center 菜单， Center 处在激活状态；i ：按数字键 4、 5 、 0 ，按单位键 MHz/dBm ，液晶屏上 Center 菜单处显示 450MHz； j ：按在液晶显示屏上 Span 菜单对应的软键盘， 光标挪动 Span 菜单， Span 处在激活状态；k: 按数字键 3、 0 、 0 ，按单位键 MHz/dBm ，液晶屏上 Span 菜单下显示 600MHz；l:按 RF ON射频输出开关 键 , 射频信号输出。图 8.2-2 仪器面板频率显示2、频标设置（ 1）面板按键及功能如图 8.2-3 。丈量功能键区 MeasureCHAN丈

13、量通道操作键 ：丈量通道 A， B， C 操作键，显示丈量通道的状态和屏幕上网格的 dB 数。MARKER通道标志设置 ：显示通道 A， B， C 标志，以及在屏幕上快速读取频率和相应的参数值。同时也是 A 通道参考电平线操作键。LEVEL 参照电平设置 ：丈量通道 A， B， C 参照电平，参照地点等操作键。RECALL/SAVE丈量数据储存 / 调出键：可以将当前的丈量状态和结果存入仪器内的储存器内 （需要密码），也可以将储存的状态也许5轨迹调出。轨迹的调入不影响丈量。操作者可以依据需要可以保存也许调入六个状态，十二个轨迹。CALL仪器校准设置键：在此键状态下可选择“通道路径校准” 、“电

14、桥校准” 、等几种模式，保证丈量的正确性。HOLD保持按键：在丈量时，按下此键停止丈量，可以进行数据记录等操作，再次按下，则恢复丈量状态，切换过程中不改变当前界面的状态。液 晶 显 示 软键盘 光标挪动盘电源开关丈量功能区通道射频输出端图 8.2-3 面板按键及功能（ 2）操作指导频标设置：a） 通道 A、 B、C 菜单项对应软键有下级菜单；b） 每个丈量通道最多打开五个频标；双踪显示时 , 一共可出现十个频标；c） 最后一个打开的频率为当前频标，会在通道信息显示区显示其幅值d） 当某个丈量通道关闭时 , 其对应的频标所有关闭。实 例 操 作例：设置通道 A 的频标 Marker1=600MH

15、z,Marker2=650MHz ，Marker3=700MHz ,Marker4=750MHz 。6打开 电源开关a：设置频率范围： STAR=500MHz，STAR=800MHz；b：按 Marker 键，在液晶显示屏上出现了通道 A， B，C 标志以及 A 通道参照电平线设置操作的提示；c：按液晶屏上显示 Chan A 旁相应的软键，进入了通道 A 的频标设置状态；d：液晶显示屏上了 Marker1 OFF ， Marker2 OFF ， , Marker5 OFF 和 Prior Menu 六个操作提示；e: 按 Marker1 OFF旁相应的软键， Marker1 频标打开，同时显示

16、 500MHz，及该频率点的衰减量， * dB ；f: 按数字 键 6、 0 、 0 ，按单位 键 MHz/dBm ，液晶屏上 Marker1 处显示 600MHz；以及频率点的衰减量， * dB ；g: 同理，将 Marker2 ，Marker3, Marker4 ；分别设置 650MHz， 700MHz和 750MHz；h:按 Prior menu 旁相应的软键 , 返回上司菜单 。以上的操作步骤及液晶显示屏的状态以以下图 8.2-4 及 8.2-5 所示：图 8.2-4 操作按键序次图 8.2-5 光标设置3、参照电平及通道栅格设置（ 1）面板按键功能：7LEVEL 参照电平设置 ：丈量

17、通道 A， B， C 参照电平，参照地点等操作键。CHAN丈量通道操作键 ：丈量通道 A， B， C 操作键，显示丈量通道的状态和屏幕上网格的 dB 数。（ 2）操作指导参照电平及通道栅格设置：a)参照电平的地点可以在中间7 根栅格线之间进行序次切换；b)通道参照电平以其地点作为基准；c)通道栅格幅值的设置范围在1-10dB 之间。实 例 操 作例、设置通道 A 参照电平值 -40dB ，设置栅格幅值 10dB/div ；图 8.2-6 参照电平设置及显示8打开 电源开关a：按 LEVEL 键，在液晶显示屏上显示参照参数设置功能菜单；b：按在液晶显示屏上菜单 A Ref Level 旁对应的软

18、键盘，光标落在 A Ref Level 上，呈现激活状态；c：按负符号 键 ，数字键 4 、0，按对数 / 时间单位 键 dB / s ，液晶屏上 A Ref Level菜单下显示 40dB；d：按 Chan 键，在液晶显示屏上出现通道切换界面；e: 按 A Scale/div 旁相应的软键 , 光标移至，通道 A 的栅格幅值设置状态被激活；f: 按数字 键 1 、 0, 按对数 / 时间单位 键 dB / s ， A Scale/div 下显示 10dB/div ；如图 8.2-6 。4、网络传输特征和反射特征丈量 - 校准（ 1）面板按键功能：CALL仪器校准设置键：在此键状态下可选择“通

19、道路径校准” 、“电桥校准” 、等几种模式，保证丈量的正确性。CHAN丈量通道操作键 ：丈量通道 A， B， C 操作键，显示丈量通道的状态和屏幕上网格的 dB 数。（ 2）操作指导网络传输特征丈量：f)丈量网络特征参数，需要对用户的线缆进行校准；g)在丈量通道 A，完成传输通道路径校准，在丈量通道B，完成电桥校准；h)校准此中一个通道时，其余通道一定关闭。实 例 操 作1、校准通道 A 的线缆，确立传输特征丈量的基准打开 电源开关，a：设置频率范围： STAR=500MHz，STAR=800MHz；b：检查通道 A，B，C 的开、关的状态，平时状况打开电源开关，通道 A 为开的状态，通道 B

20、、 C 为关的状态；c：电缆线的连接路径，从网络解析仪的射频输出端， 挨次接同轴电缆线，双阴连接器，检波器电缆线，连接通道 A；如图 8.2-7.d：按 Call 键，在液晶显示屏上显示 Path Cal 和 Bridae Cal 的菜单，选择“通道路径校准”，按 Path Cal 旁相应的软键，在液晶显示屏上显示通道路径校准的过程界面；9图 8.2-7 传输通道连接图2、校准通道 B 的线缆，确立反射特征丈量的基准a：设置频率范围： STAR=500MHz，STAR=800MHz；b：关闭通道 A，打开通道 B；c：电缆线的连接路径，从网络解析仪的射频输出端，挨次接同轴电缆线，驻波电桥的输入

21、端，由输出端接检波器电缆线，连接通道 B；如图 8.2-8 。d：按 Call 键，在液晶显示屏上显示 Path Cal 和 Bridge Cal 的菜单，选择“电桥校准”，按 Bridge Cal 旁相应的软键，在液晶显示屏上显示电桥校准的提示界面；f:按 dB/s 键，挨次进行开路校准和加载校准。图 8.2-8 反射通道连接图105、操作练习（标量网络解析仪设置练习）（1）同轴输出扫频信号（注意：初步频率、停止频率、中心频率、扫频带宽、点频率的设置）例： 输出扫频信号 Star f=800MHz , Stop f=1200MHz 输出扫频信号 Center f=1000MHz , Span

22、 f=400MHz 输出点频率 f=900MHz（ 2）频标设置例 ： 设 置 通 道 A 的 频 标 ， Marker1=820MHz ， Marker2=860MHz, Marker3=915MHz, Marker4=965MHz打开通道 B，察看相应的频标（ 3）参照电平及通道栅格设置例： 设置通道 A的通道栅格为 1 dB/DIV 设置通道 A的参照电平为 -4 dB 设置通道 B通道栅格为 5 dB/DIV 设置通道 B的参照电平为 -40 dB（4）网络传输和反射通道校准例 设置扫频信号， 连接通道 A，校准通道 A 路径 连接通道 B，通道 B 电桥校准（注意：校准通道 A 或

23、B 时，需要保证另一个通道已经关闭） 。8.2.3 CS36100 系列标量网络解析仪的应用1、丈量微波元件的插入消耗（ 1）操作步骤：打开 电源开关a：设置需要的频率段。按下 FREQ键，选择 STAR开始频率，输入 500，按下对应 单位键 MHz/dBm；选择 STOP 截止频率 ，输入 800，按下对应单位 MHz/dBm。b：按在液晶显示屏上菜单 A Ref Level 旁对应的软键盘，光标落在 A Ref Level 上，体现激活状态；c：按 负符号 键 ， 数字键 4 、 0，按 对数 / 时间单位 键 dB / s ，液晶屏上 A Ref Level 菜单下显示 40dB；d：

24、按 Chan 键，在液晶显示屏上出现通道切换界面；e: 按 A Scale/div 旁相应的软键 , 光标移至，通道 A 的栅格幅值设置状态被激活；f: 按数字 键 1 、 0, 按对数 / 时间单位 键 dB / s ， A Scale/div 下显示 10dB/div ；g: 确认丈量通道 B 关闭，按 Call 键，在液晶显示屏上显示 Path Cal 和 Bridae Cal 的菜单，选择“通道路径校准” ，按 Path Cal 旁相应的软键，完成传输通道路径校准 ;h:将待测元件接入传输通道中，面板大将显示传输特征曲线。11图 8.2-9 丈量微波器件插入消耗的连接（ 2）操作指导丈

25、量微波元件插入消耗：a)丈量网络特征参数，需要对用户的线缆进行校准；b)在丈量通道 A，完成传输通道路径校准，确认通道B 关闭；c)依据显示的曲线，合适的选择通道A 的栅格幅值。待测器件接入传输通道中的地点，见图 8.2-9 。2、丈量微波元件的反射特征丈量（ 1）操作步骤：a：设置频率范围： STAR=500MHz， STAR=800MHz；b：关闭通道 A，打开通道 B；c：电缆线的连接路径， 从网络解析仪的射频输出端， 挨次接 同轴电缆线， 驻波电桥的输 入端，由输出端接检波器电缆线，连接通道 B；如图 8.2-10 。d：按 Call 键，在液晶显示屏上显示 Path Cal 和 Br

26、idge Cal 的菜单，选择“电桥校准” ，按 Bridge Cal 旁相应的软键，在液晶显示屏上显示电桥校准的提示界面；f:按 dB/s 键，挨次进行开路校准和加载校准；g: 将待测元件的一个输入端， 与驻波电桥的丈量端相连接其余输入端接般配负载， 面板大将显示反射特征曲线；h:挨次丈量其余端口的反射特征。12图 8.2-10 丈量微波器件反射参数的连接（ 2）操作指导待测器件接入通道中进行反射参数的丈量，它与丈量设备相对地点，见图 8.2-10 。待测器件的其余端口，需要连接般配负载。丈量微波元件反射特征：a)丈量网络反射特征参数，需要对用户的线缆进行校准；b) 反射特征参数丈量在通道

27、B 完成，通道路径校准时，确认通道 A 关闭；c)丈量二端口以上网络的反射特征，需每一个端口分别丈量；d)丈量一个端口的反射特征，其余端口接般配负载；e)依据显示的曲线，合适的选择通道B 的栅格幅值。8.2.4 、 CS36100A标量网络解析仪的主要技术参数1、频率特征输出频率范围 : 1MHz 1300 MHz输出阻抗:50 欧姆的系统频率稳固度： 5ppm输出波形13频率分辨率： 1 Hz输出电平： -65dBm +13 dBm电平精度： 1.5 dB电平平展度： 0.5 dB谐波克制比： 25 dBc （ 1-5MHz）， 30 dBc （ 5-1300MHz）输出信号稳固度 : 0.

28、1%/min2 、显示特征对数刻度：1 dB/DIV 10dB/DIV显示分辨率： 0.02 dB扫描时间：600ms 20s / 帧（ 501 点）彩色 TFT 显示屏： 7.8 英寸频标及功能：双通道， 5个频标 /通道3、丈量功能丈量通道：3 通道，2轨迹丈量参数： A,B,C丈量格式：对数幅度扫描方式：线性、 CW（零扫）触发方式：连续、单次、保持4、输入/输出 端口前方板：N型输入，输出端口，后边板：RS-232 接口 ： 9-PIN ；GP-IB 接口 ： 25-PIN ；打印接口 ： 25-PIN外频标输入接口： Q9C通道输入接口： Q9外触发输入接口： Q95、其余指标电源及功率： AC 110V 250V/50 60Hz， S 100VA重 量： 约 8 Kg工作环境要求： 温度： 0 40，湿度： 75%储蓄环境要求： -10 50外形尺寸： 约 430mm 185mm370mm14