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1、Page 1AV3617微波毫米波标量网络分析仪使用讲座AV3617微波毫米波标量网络分析仪本标量网络分析仪是 一种新型的标量测量仪 器。作为分体式标网， 具有良好的性能价格比 ，可与各种档次的信号 源组成全自动标量网络 测试系统。能够快速、 准确的进行传输测量、 回波损耗和SWR测量。 系列化的检波器、电桥 及定向耦合器等可满足 不同用户对10MHz 110GHz的测试要求。Page 3AV3617标量网络分析仪环境要求适应性 1. 工作温度： 040； 2. 存储温度范围：-20+60 ； 3. 低气压：非工作：47KPa（4570m）;工作：70KPa（3050m）；Page 4AV36
2、17标量网络分析仪使用注意事项 1 对电源的要求：220V 10%；50Hz 5%；2 对接地线要求：三芯电源线，系统可靠接地共地3 严防静电要求4 对输入信号要求：连续波输入信号的最大功率不能超过：AV10321/ AV10321A型检波器： +20dBm；AV12313型检波器： +16dBm；AV12314型检波器： +15dBm；不允许直流输入 5 组成程控系统时地址设置要正确。Page 5AV3617微波毫米波标量网络分析仪主要技术指标频率范围检波器型号 频率范围AV1032110MHz18GHzAV10321A10MHz26.5GHzAV1231326.5GHz 40GHzAV12
3、31475GHz 110GHzPage 6AV3617微波毫米波标量网络分析仪主要技术指标动态范围检波器型号 动态范围AV10321+16-55dBmAV10321A+16-55dBmAV12313+10-50dBmAV12314+5-40dBmPage 7AV3617微波毫米波标量网络分析仪主要技术指标回波损耗检波器型号 频率范围 回波损耗AV10321 0.01GHz0.04GHz 10dB0.04GHz18GHz 15dBAV10321A 0.01GHz0.04GHz 10dB0.04GHz18GHz 15dB 18GHz26.5GHz 10dBAV12313 26.5GHz40GHz
4、10dBAV12314 75GHz110GHz 10dBPage 8AV3617微波毫米波标量网络分析仪主要技术指标平坦度检波器型号 频率范围 平坦度AV10321 0.01GHz18GHz 0.6dBAV10321A 0.01GHz18GHz 0.6dB 18GHz26.5GHz 1.5dB AV12313 26.5GHz40GHz 1.5dB AV12314 75GHz110GHz 2.0dB Page 9AV3617微波毫米波标量网络分析仪主要技术指标通道准确度A)厘米波检波器（AV10321/AV10321A)和8毫米检波器（ AV12313）通道准确度以0 dBm功率点为参考功率变化
5、值（dB)B)3毫米检波器(AV12314)动态精度（0.3+0.03dB/dB)注：厘米波检波器在50MHz频率点，环境温度235下测试。 8毫米检波器在33.25GHz频率点，环境温度235下测试。虚线为8mm检波器。AV12314检波器在92.5GHz频率点，环境温度235下测试。1.61.41.21.00.80.60.40.20 误差（dB）+20 +10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60Page 10AV3617微波毫米波标量网络分析仪原理框图和简介Page 11AV3617微波毫米波标量网络分析仪简 介由控制完成整机工作的协调及各种数据处理。待测微波 信 号首先由
6、检波器或电桥接收并放大处理，输出低频调制信号，检波器 分 为交流检波和直流检波两种，不管是哪种方式的检波，送入标网主机 时， 都是27.778kHz的方波调制信号，然后通过选频滤波、对数放大器进 行 放大整形，再经过解调成为直流信号，通过采样保持送入变换 单 元，由一片位的变换器转换成15位二进制数字信号由 读取，将所获取的数据进行处理，加入相对应的补偿校准，变 换 成显示数据，送（图形系统）进行图形显示。在整机原理中， 软 件系统也是其很重要的一部分。为了确保标网测量的高精度、大动态 范 围，软件采用了很多补偿和校准技术，如通道精度补偿、检波器精度 补 偿、频率响应补偿、平方律检波补偿、各通
7、道及检波器温度补偿及自 动 零和手动零技术，所有这些都需要大量的硬件设计和软件设计。另外 ， 整机所设计的系统接口将给测量系统使用操作带来很大的方便，标网 可 以通过该接口和相应的扫频信号源相连，构成标网测量系统，操作上 如 同一台仪器。Page 12工作原理 对数放大电原理框图GAIN=-113/26dB放大六级13dB放大三级13dB衰减偏置对数变换多路 开关5kHz低通带通滤波器Page 13工作原理 对数放大电原理框图整机采用三个或四个完全相同的独立通道，我们以一个通道为例加以说明。首先，检波器检波出来的27.778kHz的调制信号送入由两个三极管构成的交流耦合、低噪声、双端输入的缓冲
8、放大器，随后采用一级耦合变压器构成的带通滤波器（中心频率27.778kHz，带宽1.9kHz ）来完成信号的选频滤波，并将双端信号变为单端信号。在输入端还加入了过压保护及防静电电路。经过滤波变换后的交流信号分为两路，一路送入13dB衰减电路，该部分主要是由精密电阻构成的衰减网络针对大信号衰减，以适应以后的对数变换。另一路送13dB级放大单元，其中共有级13dB放大，每级放大均设有幅度限制，来适应不同幅值的信号。经过衰减或放大后的信号进入对数变换单元，该单元将前面送来的不同大小的线性信号转换成相对应的对数信号，并进行选频，进一步消除信号变换中带入的噪声，在接下来的整流电路中，将信号转换为直流，从
9、而获得信号的幅值，经5kHz的低通滤波器滤除交流成分，得到适合的直流信号。由此可以看出该部分的主要功能即将检波获得信号经过不同增益放大，转换成对数形式，而得到易于处理的直流信号。Page 14工作原理模/数转换控制原理框图GAIN=-1INADCSTARTFINISHE D变换控制扫描比较 DAC扫描输入ABCR数据总线至CPUPage 15工作原理模/数转换控制原理简介标网在作扫频测量时，首先要接收微波信号源的同步输出扫描斜 坡电压（0-10V），使数据采集与微波信号源扫频同步，该功能实现 主要是以一个12位的D/A片为核心，构成一个扫描电压比较器，由 CPU送给D/A相应的数据，使D/A输
10、出电压以一定步进递增，通过比较 与扫描斜坡电压同步。根据扫描点数的不同而确定每次步进电压，扫 描点有101、201、401、801、1601几种选择，由用户确定。通过同步 电压比较可以产生相对应的触发信号，由几个触发器构成的电路可以 获得数据采集时所需的各种同步信号，如采样保持触发，数据读写信 号等。从对数放大电路送来的三或四路模拟信号经过采样保持电路送 至多路选择器，由CPU根据用户选择确定输入哪个通道，然后至A/D 变换器输入端，A/D变换器为一个16位连续逼近的快速A/D集成电路， 它包含了内部变换时钟和模拟参考。A/D变换后的数据可由CPU直接 读取，经过校准处理变为显示数据送图形处理
11、器显示。Page 16工作原理检波器原理框图检波头斩波器前置放大采样器缓冲器振荡器及时序 逻辑控制模式选择Page 17工作原理检波器原理简介为了能够采用两种检波方式的检波器：交 直流两用检波器，提出了此种设计思想：无论采用何种检 波方式，从检波器输出的幅值信号都是经过特定频率调 制过的交流信号，在这里我们采用27.778kHz的调制频率， 这样我们就可以保证检波以后采用交流放大处理通道， 从而克服了直流通道所带来的漂移误差。基本原理如图 上图所示。Page 18标量网络分析仪基本测量标量网络分析仪基本测量测量的主要内容传输测量反射测量反射测量可以回波损耗形式或驻波比形式显示 标量传输参数测量
12、是指衰减（无源元件）或增益 （有源器件）的测量Page 19传输测量传输测量传输参数测量是 指插入增益和损 耗（衰减）的测 量，用信号发生 器和标量网络分 析仪可以实现插 入增益和损耗的 测量 LS信号发生器检波器标网A B R参考测量获得参考功率Pref21DUTLS信号发生器检波器标网A B R接入DUT获得测量功率PmeasPage 20插入增益 插入增益（dB）=10log( ) =10log(KDUT) KbPSKDTKbPSPage 21反射测量反射测量就是测量有多少入射信号被网 络反射。即测量单口网络或双口网络某个 端口的反射系数。利用标网系统测量只能 测出|，且通常以分贝值显示
13、，从而成为 回波损耗。除了用反射系数、回波损耗来 反映端口阻抗匹配特性外，还有驻波比（ SWR）。Page 22反射测量原理微波反射参数的测量手段常用的有定向耦合器和定向电 桥两种。定向耦合器和定向电桥是用来分离沿传输线的或 被测器件端口的入射电压或反射电压。二者具有相同的基 本功能，但采用的技术不同，定向电桥采用的是惠斯登平 衡电桥技术，定向耦合器多采用波导技术分离行波。 Page 23检波器测试端口Z0Z0Z0Z0耦合端口耦合度输入端输出端定向点桥 简化电路定向耦合器 示意图Page 24电桥方向性（dB）=10log （ ）定向电桥方向性一般在30到40dB之间，而定向耦合器可 做到40
14、dB以上。定向耦合器做反射测量时，以图4.3(b)中所 示的输出端作输入端，图中的输入端作测试端口，耦合端输 出的就是负载的反射波。接短路负载时的反射功率接匹配负载时的反射功率Page 25主要性能HP8757WILTRON54系列AV3617频率范围0.01110GHz0.0120GHz0.01110GHz动态范围+20dBm-55dBm+16dBm-55dBm+16dBm-55dBm通道数四三四零操作方法自动、循环、手动循环自动、循环、手动扫描方式输入内部、输出输入分辨力频率幅度根据扫频带宽而定 001dB10kHz 0.01dB根据扫频带宽而定 001dB极限测试功能上下线、分段、 折线上下线、分段上下线、分段、折 线 光标搜索功能最大、最小、ndB 、 带宽最大、最小、 ndB、带宽最大、最小、ndB 、 带宽AV3617型标量网络分析仪指标的对比Page 26AV3617型标量网络分析仪指标的对比存储/调用功能寄存器存储/调用外 磁盘存储/调用寄存器存储/调用寄存器存储/调用 外磁盘存储/调用打印/绘图功能两者兼有打印两者兼有SWR显示模式有有有测量点数101、201、401、 801、160151、101、201、 401101、201、401、 801、1601检波器
