網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種用于測量射頻和微波網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的儀器,其技術(shù)原理主要包括以下幾個關(guān)鍵部分:1.信號源頻率合成器:網(wǎng)絡(luò)分析儀使用頻率合成器產(chǎn)生高穩(wěn)定度的正弦波信號作為激勵信號。頻率合成器能夠精確地信號的頻率,通常具有非常高的頻率精度和穩(wěn)定性。如在微波網(wǎng)絡(luò)分析中,頻率范圍可從幾kHz到幾十GHz。信號調(diào)制:為了更好地測量網(wǎng)絡(luò)特性,信號源可以對激勵信號進(jìn)行調(diào)制,如連續(xù)波調(diào)制、脈沖調(diào)制等。調(diào)制方式的選擇取決于具體的測量需求和網(wǎng)絡(luò)特性。2.信號分離與檢測定向耦合器和隔離器:網(wǎng)絡(luò)分析儀使用定向耦合器和隔離器將入射信號、反射信號和透射信號分離出來。定向耦合器能夠提取網(wǎng)絡(luò)輸入端的反射信號和輸出端的透射信號,而隔離器可以防止信號的反向傳輸,保護(hù)信號源免受負(fù)載變化的影響。 開發(fā)體積更小、重量更輕的便攜式網(wǎng)絡(luò)分析儀,滿足現(xiàn)場測試、故障診斷和移動應(yīng)用的需求。南京羅德與施瓦茨網(wǎng)絡(luò)分析儀ZND
新材料與新器件驗證可編程材料電磁特性測試石墨烯、液晶等可調(diào)材料需高頻段介電常數(shù)測量。VNA通過諧振腔法(Q>10?),分析140GHz下材料介電常數(shù)動態(tài)范圍[[網(wǎng)頁24][[網(wǎng)頁33]]。光子集成太赫茲芯片測試硅光芯片晶圓級測試中,微型化VNA探頭測量波導(dǎo)損耗(<3dB/cm)與耦合效率[[網(wǎng)頁17][[網(wǎng)頁33]]。??應(yīng)用案例對比與技術(shù)挑戰(zhàn)應(yīng)用方向**技術(shù)性能指標(biāo)挑戰(zhàn)與解決方案太赫茲OTA測試混頻下變頻+近場掃描220GHz帶寬30GHz[[網(wǎng)頁17]]路徑損耗補償(校準(zhǔn)替代物法)[[網(wǎng)頁17]]RIS智能調(diào)控多端口S參數(shù)+AI優(yōu)化旁瓣抑制↑15dB[[網(wǎng)頁24]]單元互耦消除(去嵌入技術(shù))[[網(wǎng)頁24]]衛(wèi)星天線校準(zhǔn)星地數(shù)據(jù)回傳+遠(yuǎn)程修正相位誤差<±3°[[網(wǎng)頁19]]傳輸時延補償(預(yù)失真算法)[[網(wǎng)頁19]]光子芯片測試晶圓級微型探頭波導(dǎo)損耗精度±[[網(wǎng)頁33]]探針接觸阻抗匹配。 南京羅德與施瓦茨網(wǎng)絡(luò)分析儀ZND依次連接開路校準(zhǔn)件、短路校準(zhǔn)件、負(fù)載校準(zhǔn)件和直通校準(zhǔn)件到網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試端口,儀器的提示進(jìn)行測量。
接收機(jī):分離出來的信號被送入接收機(jī)進(jìn)行檢測和處理。接收機(jī)通常包括混頻器、中頻放大器、濾波器和檢波器等部分,用于將高頻信號轉(zhuǎn)換為低頻或中頻信號,以便進(jìn)行精確的幅度和相位測量。如通過混頻器將GHz信號下變頻到MHz級中頻信號。3.數(shù)據(jù)采集與處理模數(shù)轉(zhuǎn)換:經(jīng)接收機(jī)處理后的模擬信號被模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADC的采樣率和分辨率對測量精度有重要影響,如高速ADC可精確還原信號細(xì)節(jié)。信號處理:數(shù)字信號處理器(DSP)或微處理器對接收的數(shù)字信號進(jìn)行處理,包括傅里葉變換、濾波、校正等操作。傅里葉變換用于將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號,以便分析信號的頻譜特性;濾波用于去除噪聲和干擾信號。如利用傅里葉變換(FFT)對信號進(jìn)行頻譜分析,頻率分辨率可達(dá)Hz級。誤差修正:網(wǎng)絡(luò)分析儀會根據(jù)校準(zhǔn)信息對測量結(jié)果進(jìn)行誤差修正,以提高測量精度。校準(zhǔn)通常在測量前進(jìn)行,通過測量已知特性的校準(zhǔn)件(如短路、開路、匹配負(fù)載等)來確定誤差模型,然后在實際測量中應(yīng)用誤差修正算法,系統(tǒng)誤差。
網(wǎng)絡(luò)分析儀主要分為以下幾種類型:按測量參數(shù)類型分類標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀(SNA):只能測量信號的幅度信息,用于測量器件的幅度特性,如插入損耗、反射損耗等。這種類型的網(wǎng)絡(luò)分析儀適用于對相位信息要求不高的測試場景。按用途分類通用型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀:適用于多種類型的器件和電路的測量,如濾波器、放大器、天線等的性能測試,是實驗室和生產(chǎn)環(huán)境中常用的測試設(shè)備。。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA):可以同時測量信號的幅度和相位信息,能夠測量器件的復(fù)散射參數(shù)(S參數(shù)),如反射系數(shù)(S11、S22)和傳輸系數(shù)(S21、S12)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以提供更***的器件特性描述,適用于需要精確測量相位和阻抗匹配的場景。經(jīng)濟(jì)型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀:成本較低,功能相對簡化,適用于對測量精度要求不是特別高的場合。 利用AI分析測量數(shù)據(jù),實時監(jiān)測器件健康狀況,預(yù)測潛在故障,為維護(hù)提供依據(jù),并及時調(diào)整測試方案。
網(wǎng)絡(luò)分析儀(特別是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VNA)作為射頻和微波領(lǐng)域的關(guān)鍵測試設(shè)備,其應(yīng)用范圍覆蓋多個**行業(yè),主要聚焦于器件、組件及系統(tǒng)的電氣性能表征。以下是其**應(yīng)用領(lǐng)域及典型場景分析:??一、通信行業(yè)(**應(yīng)用領(lǐng)域)5G/6G技術(shù)開發(fā)與部署基站測試:測量天線阻抗匹配(S11)、輻射效率及多頻段性能,優(yōu)化MIMO系統(tǒng)信號覆蓋[[網(wǎng)頁1][[網(wǎng)頁8]]。光通信模塊:校準(zhǔn)高速光模塊(如400G/800G)的射頻驅(qū)動電路,確保信號完整性[[網(wǎng)頁1]]。射頻前端器件:測試濾波器、功放、低噪放的插入損耗(S21)、隔離度(S12)及線性度[[網(wǎng)頁13][[網(wǎng)頁23]]。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與無線網(wǎng)絡(luò)驗證藍(lán)牙/Wi-Fi模組的回波損耗(ReturnLoss)和傳輸效率,降低功耗并提升傳輸距離[[網(wǎng)頁1][[網(wǎng)頁23]]。 VNA通過混頻下變頻架構(gòu)(如是德科技方案)將太赫茲信號轉(zhuǎn)換至中頻段測量,精度達(dá)±0.3 dB,支撐高頻器件。佛山羅德網(wǎng)絡(luò)分析儀
在測試過程中,儀器能夠?qū)崟r監(jiān)測關(guān)鍵接口的性能指標(biāo),如響應(yīng)時間、信號強(qiáng)度等。南京羅德與施瓦茨網(wǎng)絡(luò)分析儀ZND
網(wǎng)絡(luò)分析儀(特別是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VNA)在6G通信中面臨超高頻段(太赫茲)、超大規(guī)模天線陣列等新挑戰(zhàn),衍生出以下創(chuàng)新應(yīng)用案例及技術(shù)突破:一、太赫茲頻段器件與系統(tǒng)測試亞太赫茲收發(fā)組件校準(zhǔn)應(yīng)用場景:6G頻段拓展至110-330GHz(H頻段),傳統(tǒng)傳導(dǎo)測試失效。技術(shù)方案:混頻接收方案:VNA結(jié)合變頻模塊(如VDI變頻器),將信號下變頻至中頻段測量,精度達(dá)±(是德科技亞太赫茲測試臺)[[網(wǎng)頁17]]??湛冢∣TA)測試:通過近場掃描與遠(yuǎn)場變換,分析220GHz頻段天線效率與波束賦形精度[[網(wǎng)頁17][[網(wǎng)頁32]]。案例:是德科技H頻段測試臺支持30GHz帶寬信號生成與分析,用于6G波形原型驗證[[網(wǎng)頁17]]。太赫茲通信感知一體化驗證利用VNA同步測量通信信號與感知回波(如手勢識別),通過時延一致性(誤差<1ps)評估通感協(xié)同性能[[網(wǎng)頁18][[網(wǎng)頁32]]。 南京羅德與施瓦茨網(wǎng)絡(luò)分析儀ZND