頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀可分為標(biāo)量分析儀(僅含幅度信息)和矢量分析儀(含幅度和相位信息)。標(biāo)量分析儀因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉而一度得到廣泛應(yīng)用。矢量分析儀可以提供更好的誤差校正和更復(fù)雜的測量能力。隨著技術(shù)的進步,集成度和計算效率的提高,成本的降低,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用越來越普及。
頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)
射頻設(shè)備通常需要定期將儀器送到經(jīng)過認(rèn)證的儀器校準(zhǔn)實驗室,以確保儀器的運行符合制造商的規(guī)范。實驗室通常會將儀器的性能調(diào)整到某個標(biāo)準(zhǔn),例如國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
網(wǎng)絡(luò)分析儀也不例外。它們還需要定期送到經(jīng)過認(rèn)證的實驗室進行校準(zhǔn)。此外,為了達(dá)到高精度,用戶需要更頻譜地校準(zhǔn)。用戶需要根據(jù)頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)套件中的一系列校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)或自定義標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)。通過將網(wǎng)絡(luò)分析儀中存儲的已知數(shù)據(jù)與根據(jù)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)生成的測量數(shù)據(jù)進行比較,可以獲得一系列校正系數(shù)。在校準(zhǔn)后測量中,這些校正因子應(yīng)用于數(shù)據(jù),以補償前面討論的誤差源。
用戶校準(zhǔn)的頻率取決于許多因素。包括所需的測試精度、環(huán)境因素和DUT連接的重復(fù)性。一般來說,頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀需要用戶每隔幾小時或幾天校準(zhǔn)一次。校準(zhǔn)頻率應(yīng)根據(jù)驗證標(biāo)準(zhǔn)、測量不確定度來源和個人經(jīng)驗確定。本節(jié)接下來討論的校準(zhǔn)是用戶校準(zhǔn)。請不要將其與我們推薦的年度認(rèn)證機構(gòu)校準(zhǔn)混淆。
在頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)中,經(jīng)常使用三個系列的校準(zhǔn):
1、短路、斷路、負(fù)載,直通(SOLT)
2、直通,反射,線性 (TRL)
3、使用外部自動校準(zhǔn)模塊進行自動校準(zhǔn)。
特別是在高頻數(shù)字存儲示波器中,采用重疊ADC來提高采樣率。例如,每個ADC的采樣率為1gss,而2GSs的采樣率可以由兩個ADC疊加得到。這是一種提高有效帶寬的簡單方法,但用于頻譜顯示時,每個ADC的線性度、增益、頻率響應(yīng)和采樣時序略有不同,這將導(dǎo)致重疊時鐘脈沖采樣過程中的頻譜失真。有相當(dāng)多的FSN采樣脈沖,其中FS是基本采樣頻率,N是重疊adc的個數(shù)。這種電路本身產(chǎn)生的混疊信號,用濾波器很難消除。在利用數(shù)字示波器測量高頻信號時,要特別注意頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀上的混疊信息。例如,用上述兩個1gss模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字示波器觀察100MHz正弦波時,在900mhz和1100MHz附近會出現(xiàn)假信號。可見DSO是一種很好的時域信號觀測儀器。由于頻域變換后常出現(xiàn)假信號,在測量頻譜特性時必須注意“去假保真”。
頻譜網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率范圍寬,靈敏度高,非常適合測量通信設(shè)備和鏈路的頻率分布。然而,它只能獲得輸入信號的幅度。矢量信號分析儀的頻率范圍較低,利用FFT的特性可以同時獲得信號的幅度和相位,特別適用于一、二、三代移動通信,包括蜂窩、GSM和CDMA設(shè)備的測量。