ALC = 自动电平控制 (automatic level control)
信号分离装置
50 Ω 6 dB
功分器
50 Ω 6 dB
提供参考信号 宽频率覆盖
Incident
Transmitted
DUT
SOURCE Reflected
Main signal
INCIDENT (R) REFLECTED (A)
线性工作区 (slope = small-signal gain)
输入信号功率 (dBm)
page 19
AM / PM 转换对系统的影响
输入功率对器件相位特性的影响
Amplitude
Power sweep
AM (dB)
Mag(AM in)
DUT
PM (deg)
Time
Test Stimulus
Amplitude
ρ
=
驻波比
Voltage Standing Wave Ratio
传输信号包络
Emax VSWR = Emin
=
1-ρ
1+ρ
全匹配 (ZL = Zo)
0
ρ
RL VSWR
全反射 开路, (ZL = 开路,短路 ) 1
∞ dB
1
0 dB
∞
page 6
史密斯圆图 (Smith Chart) 对阻抗和反射 的描述
page 17
器件的功率动态范围:
输入1dB 输入1dB压缩点 1dB压缩点
CH1 S21 C2 1og MAG 1 dB/ REF 32 dB 30.991 dB 12.3 dBm
0 1dB
point: 1 dB compression point 输入功率增加导致器件增益下降1dB 输入功率增加导致器件增益下降1dB 相对测试 输出1dB压缩点(绝对测试) 1dB压缩点 输出1dB压缩点(绝对测试)
反射损耗 阻抗 R+jX, G+jB
增益 S参数 参数 S21,S12 相位 Phase
群延时 Delay 传输系数 Τ,τ
page 15
S参数的定义
a1
输入 反射
S
21
传输
DUT
b2 Z0
Load
正向
S 11 = S 21 =
S 11
b1
a2 = 0
Reflected Incident Transmitted Incident
Time
线性特性: 线性特性:
输入信号与输出信号同频率 输出信号幅度和相位会发生变化
phase shift = to * 360 * f ° f 1 Frequency
Time
输入
DUT
输出
f
1
Frequency
Time
非线性特性: 非线性特性:
输入/ 输入/输出信号不同频率 产生新的频率成份
f
1
Frequency
SIGNAL SEPARATION
TRANSMITTED (B)
RECEIVER / DETECTOR
Coupled signal
定向耦合器 电桥
方向性 低插入损耗
PROCESSOR / DISPLAY
Detector
Test Port
定向耦合器连接端点: 定向耦合器连接端点: 反射特性测试 点
定向耦合器用于器件反射性能测试 定向耦合器用于器件反射性能测试
Data = Vector Sum
接收机类型
SOURCE
Incident
Transmitted
DUT
Reflected
Diode
Scalar broadband (no phase information)
DC
SIGNAL SEPARATION
REFLECTED (A) TRANSMITTED (B)
群时延Group 群时延Group Delay (GD)
Frequency
ω
tg
群时延抖动
∆ω
Phase
φ ∆φ
aperture
to 平均时延
Group Delay (tg) =
−d φ dω
Frequency=−1 Fra bibliotek60 o*
dφ df
φ ω φ
in radians in radians/sec in degrees
+jX
.
90
o
等反射系数圆
1.0 .8 .6 .4
半径: 半径: 反射大小 相角: 相角: 反射相位
0
o
+ 180 o 0 +R
0
.2
∞→
∞
-90o
-jX
电感区
等电抗圆 等电阻圆
Rectilinear impedance plane
Γ=
Z L = Zo 0
Smith Chart 圆图上 一点位 置反映对应的阻抗(R+jx)和 阻抗(R+jx) 置反映对应的阻抗(R+jx)和 反射(模和相位) 反射(模和相位)
器件相频特性
Phase 45 /Div
o
网络分析仪相位补偿 (Electrical delay )
器件相位非线性
= Phase 1 /Div
o
+
Frequency Frequency
Frequency
应用: 应用:
测量器件相位特性 难于定量分析相位特性线性
应用: 应用:
便于对相位特性线性的分析
page 12
b1 = a 1 b = a 1
2
S-parameters
a2 = 0 a2 = 0 S 22 = S 12 =
电压线性值定义
Reflected Incident Transmitted Incident
b2 = a 2 b = a 2
1
a1 = 0 a1 = 0
a1 = 0 Z0
Load
DUT
S 22
Agilent 系列 网络分析仪
page 1
网络分析仪
网络分析仪测试基本概念 网络分析仪 工作原理 误差和校准 ENA PNA
page 2
系统组成及器件功能
LNA SAW 滤波器 平衡/非平衡转换 天线 双功器 功分器 射频前端模块 混频器 LO LC 滤波器
TX IF LC滤波器 隔离器 耦合器 放大器 SAW 滤波器 平衡/非平衡转换
Phase Phase
−d φ dω
相位抖动相同
f
f
−d φ dω
Group Delay
Group Delay
f
f
群延时不同
page 14
完整的器件指标描述
输入
R
反射
输出
B
A
反射特性
Reflected Incident = A R
传输特性
Transmitted Incident = B R
SWR S参数 参数 S11,S22 反射系数 Γ, ρ
反射特性 传输特性
工作频率; 工作频率; 信号功率
page 5
反射特性的参数定义: 反射特性的参数定义:
反射系数
(电压比值)
Γ
V反射 = V输入
=
ρ
Γ
Φ
Emax Emin
=
ZL − ZO Z L + ZO
Z0
: 传输线特性阻抗 : 传输线终端负载
Z1
(功率比值 功率比值) 功率比值
反射损耗 = -20 log(ρ),
Direc tivity Dev ice
Directivity
Device
被测件反射信号 与定向耦合器泄漏的 输入信号 在接收机端矢量叠加 影响测试精度
Return Loss
3 0 6 0 Frequency Data Min Cancel Data ≈ 0
Directivity
Data Max Add in Phase
反射 输入
b2
反向
a2
b1
传输
S 12
page 16
器件的非线性失真
Nonlinear Networks
器件饱和,串扰,交调等非线性过程导致传输信号 器件饱和,串扰,交调等非线性过程导致传输信号波形失真 非线性过程导致传输信号波形失真
Time
Time
输入信号
输出信号
Frequency
Frequency
Q
AM (dB)
Mag(AM out)
AM - PM Conversion =
Mag(PMout) Mag(AMin)
(deg/dB)
PM (deg)
Mag(PM out)
I
Output Response
Time
AM to PM conversion can cause bit errors
page 20
page 3
射频信号在器件中的传播
入射 透射
反射
Lightwave
RF/MW
page 4
网络分析仪测试要讨论的问题 网络分析仪测试要讨论的问题
器件性能的描述: 传输特性; 器件性能的描述: 传输特性; 反射特 性 器件传输特性/ 器件传输特性/反射特性的指标定义 ? Gain, Phase, Group delay VSWR, Γ, ρ , Impedance 影响器件传输/ 影响器件传输/反射特性的因素 ? 工作频率 信号功率 网络分析仪表显示结果 网络分析仪表显示结果
网络分析仪
网络分析仪测试基本概念 网络分析仪 工作原理 误差和校准 ENA PNA