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无锡宜兴市计量器具第三方量具校准检测机构

更新时间:2024-06-15 02:29:49 [举报]

世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理
网络分析仪一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。全称是微波网络分析仪。网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器,可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数,并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正,并换算出其他几十种网络参数,如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中为重要、应用为广泛的一种智能化测试仪器,在业界享有“微波/毫米波测试仪器”的美誉,主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量,广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代电子装备研制、生产、维修和计量等领域,还可以应用于制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量,则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显,所以网络分析仪使用之前进行校准。
在微波电路的设计和计算中,需要对所用元、器件特性的全部网络参数进行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶体管,大多采用S参数(散射参数)来表述它们的特性。一般二端口网络需要有四个散射参数(S11、S22、S12和S21),才能对其全面定值。因此往往采用测量的方法来确定网络的参数。
图2 网络分析仪框图
图2 网络分析仪框图
20世纪60年代中期,出现能在宽频带范围内扫频测量并能显示全部网络S参数的模值和幅角的多功能仪器,这就是微波网络分析仪。因此网络分析仪的基本部分实际上就是一台S参数测量仪。方框图如图2所示。
由于测定了网络的S参数后,网络的其它各种特性参量都可以从S参数中导出,因此,微波网络分析仪具有多种功能。
网络分析仪是在四端口微波反射计(见驻波与反射测量)的基础上发展起来的。在60年代中期实现自动化,利用计算机按一定误差模型在每一频率点上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和窜漏等而引起的误差,从而使测量度大为提高,可达到计量室中精密的测量线技术的测量度,而测量速度提高数十倍 [2] 。
原理编辑 语音
一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时,由第n个端口输入的入射行波 an将散射到其余一切端口并 发射出去。若第m个端口的出射行波为bm,则n口与m口之间的散射参数Smn=bm/an。一个双口网络共有四个散射参数 S11、S21、S12和S22。当两个终端均匹配时,S11和S22就分别是端口1和2的反射系数,S21是由1口至2口的传输系数,S12则是反方向的传输系数。当某一端口m终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m口。这可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一个行波am入射到m口。这样,在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。这就是网络分析仪的基本的工作原理。单端口网络可视为双口网络的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。对于多端口网络,除了一个输入和一个输出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配负载,从而等效为一个双端口网络。轮流选择各对端口作为等效双口网络的输入、输出端,进行一系列测量并列出相应的方程,即可解得n端口网络的全部n2个散射参数,从而求出n端口网络的一切特性参数。  图3左为四端口网络分析仪测量S11时测试单元的原理示意,箭头表示各行波的路径。信号源 u输出信号经开关S1和定向耦合器D2输入到被测网络的端口1,这就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)经定向耦合器 D2和开关传到接收机的测量通道。信号源u的输出同时经定向耦合器D1传到接收机的参考通道,这个信号是正比于a1的。于是双通道幅度-相位接收机就测出b1/a1,即测出S11,包括其幅值和相位(或实部和虚部)。测量时,网络的端口2接上匹配负载R1,以满足散射参数所规定的条件。系统中的另一个定向耦合器D3也终接匹配负载R2,以免产生不良影响。其余三个S 参数的测量原理与此类同。图3右为测量不同Smn参数时各开关应放置的位置。
图3 网络分析仪
图3 网络分析仪
在实际测量之前,先用三个阻抗已知的标准器(例如一个短路、一个开路和一个匹配负载)供仪器进行一系列测量,称为校准测量。由实测结果与理想(无仪器误差时)应有的结果比对,可通过计算求出误差模型中的各误差因子并存入计算机中,以便对被测件的测量结果进行误差修正。在每一频率点上都按此进行校准和修正。测量步骤和计算都十分复杂,非人工所能胜任。
上述网络分析仪称为四端口网络分析仪,因为仪器有四个端口,分别接到信号源、被测件、测量通道和测量的参考通道。它的缺点是接收机的结构复杂,误差模型中并未包括接收机所产生的误差。
参数编辑 语音
参数(散射参数)用于评估 DUT 反射信号和传送信号的性能。 参数由两个复数之比定义,它包含有关信号的幅度和相位的信息。 参数通常表示为:
输出 输入
输出:输出信号的 DUT 端口号。
输入:输入信号的 DUT 端口号。
例如,参数 S21 是 DUT 上端口 2 的输出信号与 DUT 上端口 1 的输入信号之比,输出信号和输入信号都用复数表示。
当启动平衡 - 不平衡转换功能时,可以选择混合模 S 参数。
新发展编辑 语音
1973年又研制出六端口网络分析仪。它利用一个由定向耦合器和混合接头(魔 T)组成的六端口网络作为测量单元,除二个端口分别接信号源和被测件之外,其余四个端口均接到幅值检波器或功率计。通过检出的四个幅值的适当组合,可以求出被测网络散射参数的模和相位。它不必使用复杂的双通道接收机来取得相位信息,从而使测量系统的硬件大为简化。此外,它有超过必需数目的冗余测量端口,可以利用冗余数据之间互相核对来提高测量结果的可信性。但它的计算工作比四端口网络分析仪要复杂得多。采用双六端口网络分析仪来测量双端口网络,即用一个六端口网络仪接在被测网络的端口1,另一个接在端口2,可在测量过程中避免开关转换或人工倒转被测网络的输入端和输出端,进一步提高了测量的度

世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理脉冲信号发生器是信号发生器的一种。信号发生器按信号源有很多种分类方法,其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其中混和信号源主要输出模拟波形;逻辑信号源输出数字码形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器,其中函数信号发生器输出标准波形,如正弦波、方波等,任意波/函数发生器输出用户自定义的任意波形;逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器,其中脉冲信号发生器驱动较小个数的的方波或脉冲波输出,码型发生器生成许多通道的数字码型。如泰克生产的AFG3000系列就包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功能。另外,信号源还可以按照输出信号的类型分类,如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也可以按照使用频段分类,不同频段的信号源对应不同应用领域。1、脉冲上升沿、下降沿可调;
2、可输出上升沿、下降沿较快的方波;
3、可输出上升沿、下降沿较慢的梯形波、三角波、锯齿波。频率范围:100Hz~10MHz 6位数显。
脉冲固有延时时间:80nS左右。
脉冲延时调节范围:30nS~3000μS。
脉冲宽度范围:30nS~3000μS。
脉冲边沿范围:10nS~1000μS。
脉冲过冲:≤5%。
脉冲输出幅度:200mV~5V。
基线直流偏移:-1V~+1V连续可调。
输出阻抗:50Ω(终端匹配)。
外测频率范围:50Hz~10MHz脉冲信号发生器适用于电力负荷控制(管理)终端的检测,主要使用单位是各省市电力试验研究院(中试所)、计生产研究部门(生产厂)、电力表计使用验收部门(供电公司)等。脉冲信号发生器分为通用型和型两大类。
通用型脉冲信号发生器,用于实验室进行一般性科学实验。它的特点,也是与产生脉冲信号的单元电路的主要区别,是所产生的脉冲信号的参数(如重复频率、脉冲宽度、幅度、极性及逻辑电平)都可调节,尤其是重复频率的变化范围较宽,输出阻抗能与测试用同轴电缆的特性阻抗相匹配,输出电平能与被测试电路所用器件的逻辑电平相适应,以满足测试的要求。
型脉冲信号发生器,用于某些设备的研制、测试、生产和维修。这类脉冲信号发生器或是波形复杂,或是某些指标要求特殊。例如电视图像信号发生器,它所产生的信号有方格信号、棋盘格信号、彩带信号或某一单色信号等。这些复杂波形是由多种不同频率、不同极性、不同幅度、不同脉宽的简单脉冲合成的。参与合成的诸多简单脉冲信号,相互间在时间的相对关系上保持严格的同步关系。它们不能通过各个互不相关的单元脉冲电路产生各种脉冲相加而获得。电路的组成要采用数字电路的技术,以维持各个简单脉冲之间的同步关系。

世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理人工电源网络又称电源阻抗稳定网络,是重要的电磁兼容测试设备,主要用于测量被测开关电源沿电源线向电网发射的连续骚扰电压。人工电源网络在射频范围内向被测开关电源提供一个稳定的阻抗,并将被测开关电源与电网上的高频干扰隔离开,然后将干扰电压耦合到接收机上。人工电源网络的工作原理说明如下:
①滤波器由电感L1和电容器C1,C2所构成,其作用是防止射频干扰信号从供电电源传导到受试设备,同时,也防止受试设备的干扰信号进入供电电源,从而起到隔离作用。
②隔离器韵电容器C3用来隔离电源电压而防止其加到测量端,对不同的干扰频率选用不同的电容器。从而使射频干扰信号能耦合到测量/信号端。
③控制器由按钮开关来完成,在测量时由开关控制测量。其中,“线选择”开关控制“地线”和“线间”,在测量时根据测量需要进行选择。另一组开关控制频率范围及衰减器,测量时根据不同的干扰频率进行选择频率范围按钮。在测量前先按下衰减器按钮,当测量干扰信号时,一般情况下不应使用衰减器,仅在干扰信号过大,而超过于扰场强测量仪量程时方可使用20 dB衰减器。
④20 dB衰减器由丌型网络组成,其特性阻抗为50 Ω,在测量干扰信号时,该衰减器对测试仪器设备提供安全保护电路,以防止由于干扰脉冲过大而烧坏设备。因此,测试前先把衰减器按下,当干扰信号在干扰场强测量仪上有足够读数时,则应断开衰减器使信号直通,这样可去掉衰减器引入的误差,从而提高测量精度。
⑤模拟手为重现使用者手的效应,对不接地的手持式电器设备进行干扰测量时要接入模拟手进行测量。测量电路采用CISPRl4号出版物所推荐的电路,测量方法也采用CISPRl4号出版物所推荐的方法。人工电源网络根据测量目的不同,分为两种基本类型:用于测量不对称电压的V型和对称电压△型。针对不同频段,不同负载情况和电网情况,实际的人工电网网络电路形式和种类很多,在GB 6113中的附录F中已经给出一些典型电路。人工电源网络是测量被测设备对电源线路产生的传导干扰电压的辅助设备。它的主要作用有以下几个方面:
(1)为50Hz市电提供通路。由于靠电网这一侧的电感非常小(50μH),不足以在市电频率下形成大的阻抗,因此市电可畅行无阻地为试品提供电能,同时电网侧的电容(1μF)还能进一步衰减来自电网的干扰信号。
(2)隔离被测开关电源工作中产生的射频电磁骚扰(测量频率为0.15MHz~30MHz)。利用网络电感在射频下的高阻抗,可阻止由开关电源产生的射频骚扰信号进入电网。
(3)通过靠近开关电源一侧的耦合电容(0.1μF)转接由开关电源产生的射频骚扰信号进入接收机。
(4)稳定阻抗。由于各个电网的阻抗不同,使得开关电源骚扰电压的值也各不相同。为此,标准规定了一个统一的阻抗(50Ω),以便于测试结果的相互比较。用人工电源网络的目的,是将该网络接入接收机电源插头与供电电源之间,使接收机电源两端之间,有一特定的高频阻抗,同时隔离供电电源,以便使用非平衡输入干扰测量仪,测量对称干扰电压和非对称干扰电压。
该网络还应包括滤波器部分,用来滤除供电系统中存在的射频干扰。必要时,还应加辅助滤波器,
在所测频率范围内,滤波器的阻抗要足够高,使其不影响网络的阻抗特性。要求电源AB两端之间的阻抗以及AB两端连在一起对地的阻抗为150±20Ω,其相位角不超过±20°。

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