网络分析仪是微波电路设计和测试工程师必不可少的测量仪器。矢量网络分析仪在科研生产中起着非常重要的作用,广泛使用于天线测试、电路测试、元器件测试和计量检定等领域。进行可靠的网络测量必须深刻理解网络分析仪和要测量的器件或电路。本文在讨论普通矢量分析仪的基础上着重介绍了如何使用开关矩阵的网络分析仪做多端口设备的测量。

网络分析仪原理众所周知,网络分析仪有标量网络分析仪和矢量网络分析仪之分。标量网络分析仪只能测量网络的幅频特性,而矢量网络分析仪可以同时测量被测网络的幅度信息和相位信息。矢量网络分析即是通过测量被测网络对频率扫描和功率扫描测试信号的幅度与相位的影响,来精确表征被测网络的一种方法。最常用的对RF元器件的特性进行测量的仪器是矢量网络分析仪(VNA),这里所说的“网络”指的是电子电路概念上的网络,而不是计算机网络。传统上,VNA使用一个作为激励的RF信号源,并采用多路测量接收机来测量正反两个方向上的入射、反射和传输信号。矢量网络分析仪可以利用固定功率的扫频方式来测量S参数;也可以用固定频率的功率扫描方式来测量放大器的增益压缩。通过这种方式,来量化元器件的线性性能和一些简单的非线性性能。现在,新型VNA的内部设置有两个内置RF信号源,可以对IMD进行测量,而以前这主要通过两个外接的信号源和一个频谱分析仪来完成。基于VNA的测试方法使得在测试过程中对仪表的设置更加简单、测量时间更短、准确性更高。2.1反射和传输在网络分析的基本形式中,包含测量沿传输线行进的人射波、反射波和传输波,如图1所示。在网络分析仪的名词术语中,一般用R或参考通道表示测量人射波;反射波用A通道测量,而传输波则用B通道测量。利用这些波中的幅度和相位信息,便能定量描述被测器件(DUT)的反射特性和传输特性。