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1、电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强第第1010章章 线性系统频率特性测量线性系统频率特性测量和网络分析和网络分析电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.1 10.1 线性系统频率特性测量线性系统频率特性测量线性系统频率特性测量线性系统频率特性测量（2 2）线性系统的频率特性）线性系统的频率特性）线性系统的频率特性）线性系统的频率特性线性网络线性网络H(j)正弦信号正弦信号稳态响应稳态响应H(j)：频率响应或频
2、率特性频率响应或频率特性幅度幅度|H(j)|：幅频特性幅频特性相位相位() ：相频特性相频特性（1 1）频域中的两个基本测量问题）频域中的两个基本测量问题）频域中的两个基本测量问题）频域中的两个基本测量问题信号的频谱分析：可由频谱分析仪完成信号的频谱分析：可由频谱分析仪完成线性系统频率特性的测量：可由网络分析仪完成线性系统频率特性的测量：可由网络分析仪完成电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.1.1 10.1.1 幅频特性测量幅频特性测量幅频特性测量幅频特性测量 为测量线性系统的频率特性，需要对被测
3、电路输入激为测量线性系统的频率特性，需要对被测电路输入激为测量线性系统的频率特性，需要对被测电路输入激为测量线性系统的频率特性，需要对被测电路输入激励源，此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择，励源，此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择，励源，此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择，励源，此激励源的频率必须能在一定范围内调谐或选择，以获得被测系统在某一频率范围内的特性。以获得被测系统在某一频率范围内的特性。以获得被测系统在某一频率范围内的特性。以获得被测系统在某一频率范围内的特性。 放大器的幅频特性曲线放大器的幅频特性曲线幅频特性测量的方法有：点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有
4、：点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有：点频法、扫频法。幅频特性测量的方法有：点频法、扫频法。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强 每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号，测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号，测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号，测量每次只向被测线性系统输入某一频率的激励信号，测量过程中，依次改变激励源的频率，分别测出各频点处的参数，过程中，依次改变激励源的频率，分别测出各频点处的参数，过程中，依次改变激励源的频率，分别测出各频点处的参数，过程中，依次改变激励源
5、的频率，分别测出各频点处的参数，再将各点数据连成完整的曲线，从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线，从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线，从而得到频率特性测量结果。再将各点数据连成完整的曲线，从而得到频率特性测量结果。此方法是此方法是此方法是此方法是线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。线性系统频率特性的经典测量法。缺点：缺点：缺点：缺点：所得频率特性是所得频率特性是所得频率特性是所得频率特性是静态静态静态静态的，无法反映信号的连续变化；的，无法反映信号的连续变化；的，无法反映信号的连续变化；的，无法反映信号的连
6、续变化；测量频点的选择对测量结果有很大影响，特别对某些特测量频点的选择对测量结果有很大影响，特别对某些特测量频点的选择对测量结果有很大影响，特别对某些特测量频点的选择对测量结果有很大影响，特别对某些特性曲线的锐变部分以及失常点，可能会因频点选择不当或性曲线的锐变部分以及失常点，可能会因频点选择不当或性曲线的锐变部分以及失常点，可能会因频点选择不当或性曲线的锐变部分以及失常点，可能会因频点选择不当或不足而不足而不足而不足而漏掉漏掉漏掉漏掉这些测量结果。这些测量结果。这些测量结果。这些测量结果。点频测量法点频测量法点频测量法点频测量法f0K( f )f电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电
7、子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强扫频测量法扫频测量法扫频测量法扫频测量法 频频频频率率率率源源源源的的的的输输输输出出出出能能能能够够够够在在在在测测测测量量量量所所所所需需需需的的的的范范范范围围围围内内内内连连连连续续续续扫扫扫扫描描描描，因因因因此此此此可以连续测出各频率点上的频率特性，并立即显示特性曲线。可以连续测出各频率点上的频率特性，并立即显示特性曲线。可以连续测出各频率点上的频率特性，并立即显示特性曲线。可以连续测出各频率点上的频率特性，并立即显示特性曲线。优点：优点：优点：优点： 扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号的的的的频频频频
8、率率率率连连连连续续续续变变变变化化化化，扫扫扫扫频频频频测测测测量量量量所所所所得得得得的的的的频频频频率率率率特特特特性性性性是是是是动态动态动态动态频率特性，也不会漏掉细节。频率特性，也不会漏掉细节。频率特性，也不会漏掉细节。频率特性，也不会漏掉细节。缺点：缺点：缺点：缺点： 如如如如果果果果输输输输入入入入的的的的扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号频频频频率率率率变变变变化化化化速速速速度度度度快快快快于于于于系系系系统统统统输输输输出出出出响响响响应应应应时时时时间间间间，则则则则频频频频率率率率的的的的响响响响应应应应幅幅幅幅度度度度会会会会出出出出现现现现不不不不足足足足，扫扫扫扫
9、频频频频测测测测量量量量所所所所得得得得幅幅幅幅度度度度会会会会小小小小于点频测量的幅度；于点频测量的幅度；于点频测量的幅度；于点频测量的幅度； 电电电电路路路路中中中中LCLC元元元元件件件件的的的的惰惰惰惰性性性性会会会会使使使使幅幅幅幅度度度度峰峰峰峰值值值值有有有有所所所所偏偏偏偏差差差差，因因因因此此此此会会会会产生频率偏离。产生频率偏离。产生频率偏离。产生频率偏离。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强两种幅频特性测量法的比较两种幅频特性测量法的比较两种幅频特性测量法的比较两种幅频特性测量法的
10、比较uu扫扫扫扫频频频频法法法法测测测测量量量量所所所所得得得得的的的的动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线峰峰峰峰值值值值低低低低于于于于点点点点频频频频测测测测量量量量所所所所得得得得的的的的静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线。扫扫扫扫频频频频速速速速度度度度越快，下降越多；越快，下降越多；越快，下降越多；越快，下降越多；uu动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线峰峰峰峰值值值值出出出出现现现现的的的的水水水水平平平平位位位位置置置置（频频频频率率率率）相相相相对对对对于于于于静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线有有有有所所所所偏偏偏偏离离离
11、离，并并并并向向向向频频频频率率率率变变变变化化化化的的的的方方方方向向向向移移移移动动动动。扫扫扫扫频频频频速速速速度越快，偏离越大；度越快，偏离越大；度越快，偏离越大；度越快，偏离越大；同一线性系统使用点频法和同一线性系统使用点频法和扫频法获得的幅频特性曲线扫频法获得的幅频特性曲线 I为点频法；为点频法；II、III为扫频法，为扫频法，且且III的扫速较快。的扫速较快。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强uu当当当当静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线对对对对称称称称时时时时，随随随随着
12、着着着扫扫扫扫频频频频速速速速度度度度加加加加快快快快，动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线明明明明显显显显出出出出现现现现不不不不对对对对称称称称，并并并并向向向向频频频频率率率率变变变变化方向的一侧倾斜；化方向的一侧倾斜；化方向的一侧倾斜；化方向的一侧倾斜；uu动动动动态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线较较较较平平平平缓缓缓缓，其其其其3dB3dB带带带带宽宽宽宽大大大大于于于于静静静静态态态态特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线的的的的3dB3dB带宽；带宽；带宽；带宽；同一线性系统使用点频法和同一线性系统使用点频法和扫频法获得的幅频特性曲线扫频法获得的幅频特性曲线 I为点
13、频法；为点频法；II、III为扫频法，为扫频法，且且III的扫速较快。的扫速较快。小结：小结：小结：小结：测量系统动态特性时，必须用扫频法；测量系统动态特性时，必须用扫频法；测量系统动态特性时，必须用扫频法；测量系统动态特性时，必须用扫频法；测量系统静态特性时，必须选择极慢的扫频速度以得到近测量系统静态特性时，必须选择极慢的扫频速度以得到近测量系统静态特性时，必须选择极慢的扫频速度以得到近测量系统静态特性时，必须选择极慢的扫频速度以得到近似的静态特性曲线，或采用点频法。似的静态特性曲线，或采用点频法。似的静态特性曲线，或采用点频法。似的静态特性曲线，或采用点频法。电电 子子 测测 量量 与与
14、仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.1.2 10.1.2 扫频测量与扫频源扫频测量与扫频源扫频测量与扫频源扫频测量与扫频源 能能能能产产产产生生生生扫扫扫扫频频频频输输输输出出出出信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率源源源源称称称称为为为为扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号发发发发生生生生器器器器或或或或扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号源源源源，简简简简称称称称扫扫扫扫频频频频源源源源。它它它它既既既既可可可可作作作作为为为为独独独独立立立立的的的的测测测测量量量量用用用用信信信信号号号号发发发发生生生生器，又可作为频率特性
15、测量类仪器的前端。器，又可作为频率特性测量类仪器的前端。器，又可作为频率特性测量类仪器的前端。器，又可作为频率特性测量类仪器的前端。典型的扫频源应具备下列三方面功能：典型的扫频源应具备下列三方面功能：典型的扫频源应具备下列三方面功能：典型的扫频源应具备下列三方面功能： 产生扫频信号（通常是等幅正弦波）；产生扫频信号（通常是等幅正弦波）；产生扫频信号（通常是等幅正弦波）；产生扫频信号（通常是等幅正弦波）； 产生同步输出的扫描信号，可以是三角波、正弦波或锯齿产生同步输出的扫描信号，可以是三角波、正弦波或锯齿产生同步输出的扫描信号，可以是三角波、正弦波或锯齿产生同步输出的扫描信号，可以是三角波、正弦
16、波或锯齿波等；波等；波等；波等； 产生同步输出的频率标志，可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志，可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志，可以是等频率间隔的通用频标、产生同步输出的频率标志，可以是等频率间隔的通用频标、专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。专用于某项测试的专用频标及活动频标。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频信号源的组成扫频振荡器：扫频振荡器
17、：输出扫频信号，频率范围输出扫频信号，频率范围f1f2；扫描信号发生器：扫描信号发生器：产生扫描锯齿波，控制输出频率线性变化；产生扫描锯齿波，控制输出频率线性变化；混频器：混频器：对扫描区间进行搬移；对扫描区间进行搬移；取样检波器：取样检波器：监测扫频输出信号的幅度；监测扫频输出信号的幅度；稳幅放大器：稳幅放大器：输出信号的自动稳幅控制（输出信号的自动稳幅控制（ALC）。）。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强在预定频带内有足够大的输出功率，且幅度稳定，以在预定频带内有足够大的输出功率，且幅度稳定，以在
18、预定频带内有足够大的输出功率，且幅度稳定，以在预定频带内有足够大的输出功率，且幅度稳定，以获得最大的动态范围；获得最大的动态范围；获得最大的动态范围；获得最大的动态范围； 调频线性好，并有经过校正的频率标记，以便确定频调频线性好，并有经过校正的频率标记，以便确定频调频线性好，并有经过校正的频率标记，以便确定频调频线性好，并有经过校正的频率标记，以便确定频带宽度和点频输出；带宽度和点频输出；带宽度和点频输出；带宽度和点频输出； 为使测量误差最小，扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小，扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小，扫频信号中的寄生振荡和谐波均为使测量误差最小，扫频信号中的寄
19、生振荡和谐波均应很小；应很小；应很小；应很小； 扫频源输出的中心频率稳定，并可以任意调节；扫频源输出的中心频率稳定，并可以任意调节；扫频源输出的中心频率稳定，并可以任意调节；扫频源输出的中心频率稳定，并可以任意调节； 频率偏移的范围越宽越好，并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好，并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好，并可以任意调节。频率偏移的范围越宽越好，并可以任意调节。对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求对扫频源的一般技术要求电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强扫频源
20、的主要特性指标扫频源的主要特性指标扫频源的主要特性指标扫频源的主要特性指标f0：扫频输出中心频率；：扫频输出中心频率； f1：扫频起点；：扫频起点；f2：扫频终点：扫频终点k0：压控特性：压控特性f-V曲线的斜率曲线的斜率A1：寄生调幅最大幅度：寄生调幅最大幅度A2：寄生调幅最小幅度：寄生调幅最小幅度有效扫频宽度：有效扫频宽度：有效扫频宽度：有效扫频宽度：扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大扫频线性和振幅平稳性均符合要求的最大频率覆盖范围，一般用相对值表示：频率覆盖范围，一般用相对值表示：频率覆盖范围，一般用相对值表示：频
21、率覆盖范围，一般用相对值表示：扫频线性：扫频线性：扫频线性：扫频线性：扫频振荡器的压控特性曲线的非线性（线性）程扫频振荡器的压控特性曲线的非线性（线性）程扫频振荡器的压控特性曲线的非线性（线性）程扫频振荡器的压控特性曲线的非线性（线性）程度，可用线性系数表示。度，可用线性系数表示。度，可用线性系数表示。度，可用线性系数表示。输出振幅平稳性：输出振幅平稳性：输出振幅平稳性：输出振幅平稳性：通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。通常用扫频信号的寄生调幅表示。越大越好越大越好越大越好越大越好越接近越接近越接近越接近于于于于1 1越好越好越好越好越小
22、越好越小越好越小越好越小越好电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法获得扫频信号的方法变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管电调扫频变容二极管的变容二极管的变容二极管的变容二极管的PNPNPNPN结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在结电容随外加偏置电压变化而变化。在振荡电路中，通过改变振荡电路中，通过改变振荡电路中，通过改变振荡电路中，通过改变PNPNPNPN结偏
23、置电压，进而改变其电容，最结偏置电压，进而改变其电容，最结偏置电压，进而改变其电容，最结偏置电压，进而改变其电容，最终改变振荡频率。终改变振荡频率。终改变振荡频率。终改变振荡频率。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。此法常见于射频至微波段。优点：实现简单、输出功率适中、扫频速度较快；优点：实现简单、输出功率适中、扫频速度较快；优点：实现简单、输出功率适中、扫频速度较快；优点：实现简单、输出功率适中、扫频速度较快；缺点：扫频宽度小，在宽带扫频时线性差，需额外进行缺点：扫频宽度小，在宽带扫频时线性差，需额外进行缺点：扫频宽度小，在宽带扫频时线性差，需额外进行缺点
24、：扫频宽度小，在宽带扫频时线性差，需额外进行扫频线性补偿。扫频线性补偿。扫频线性补偿。扫频线性补偿。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强YIGYIG（钇铁石榴石钇铁石榴石钇铁石榴石钇铁石榴石）电调扫频电调扫频电调扫频电调扫频YIGYIGYIGYIG具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下，产生谐振。具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下，产生谐振。具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下，产生谐振。具有铁磁谐振特性。在直流磁场作用下，产生谐振。常用于产生常用于产生常用于产生常用于产生GHzGHzGHzGHz以上频段的信
25、号，利用下变频可实现宽以上频段的信号，利用下变频可实现宽以上频段的信号，利用下变频可实现宽以上频段的信号，利用下变频可实现宽带扫频。可覆盖高达带扫频。可覆盖高达带扫频。可覆盖高达带扫频。可覆盖高达10101010倍频程的频率范围，扫频线性好、损倍频程的频率范围，扫频线性好、损倍频程的频率范围，扫频线性好、损倍频程的频率范围，扫频线性好、损耗低、稳定性好。耗低、稳定性好。耗低、稳定性好。耗低、稳定性好。合成扫频源合成扫频源合成扫频源合成扫频源同时具有扫频源和合成信号源特性的信号源。同时具有扫频源和合成信号源特性的信号源。同时具有扫频源和合成信号源特性的信号源。同时具有扫频源和合成信号源特性的信号
26、源。通常有通常有通常有通常有2 2 2 2中实现方式：中实现方式：中实现方式：中实现方式：DDSDDSDDSDDS和和和和PLLPLLPLLPLL。 输输输输出出出出一一一一定定定定频频频频率率率率间间间间隔隔隔隔的的的的频频频频点点点点，是是是是一一一一种种种种自自自自动动动动跳跳跳跳频频频频的的的的连连连连续续续续波波波波工工工工作方式，频率不完全连续变化，输出频率准确。作方式，频率不完全连续变化，输出频率准确。作方式，频率不完全连续变化，输出频率准确。作方式，频率不完全连续变化，输出频率准确。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲
27、：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强频率标记频率标记频率标记频率标记 为为为为了了了了在在在在扫扫扫扫频频频频源源源源显显显显示示示示器器器器的的的的水水水水平平平平轴轴轴轴上上上上有有有有准准准准确确确确的的的的频频频频率率率率读读读读数数数数， 通通通通常常常常在在在在扫扫扫扫频频频频信信信信号号号号中中中中附附附附带带带带输输输输出出出出2 2 2 2个个个个或或或或多多多多个个个个可可可可移移移移动动动动的的的的频频频频率率率率标标标标记记记记脉脉脉脉冲冲冲冲，以以以以准准准准确确确确的的的的标标标标读读读读扫扫扫扫描描描描区区区区间间间间内内内内任一点的频率值。任一点的频率值。任一点的频
28、率值。任一点的频率值。 频频频频率率率率标标标标记记记记是是是是扫扫扫扫频频频频测测测测量量量量中中中中的的的的频频频频率率率率定定定定度度度度。产产产产生生生生频频频频标标标标的的的的基基基基本本本本方方方方法法法法是是是是差差差差频频频频法法法法，利利利利用用用用差差差差频频频频方方方方式式式式可可可可产产产产生生生生一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个频频频频标标标标，频频频频标标标标的的的的数目取决于和扫频信号混频的基准频率的成分。数目取决于和扫频信号混频的基准频率的成分。数目取决于和扫频信号混频的基准频率的成分。数目取决于和扫频信号混频的基准频率的成分。 常见频率标记有：菱形频标
29、、脉冲频标、线性频标。常见频率标记有：菱形频标、脉冲频标、线性频标。常见频率标记有：菱形频标、脉冲频标、线性频标。常见频率标记有：菱形频标、脉冲频标、线性频标。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.1.3 相频特性测量相频特性测量 测测测测量量量量线线线线性性性性系系系系统统统统的的的的相相相相频频频频特特特特性性性性时时时时，常常常常以以以以被被被被测测测测电电电电路路路路输输输输入入入入端端端端的的的的信信信信号号号号作作作作为为为为参参参参考考考考信信信信号号号号，输输输输出出出出端端端端信信
30、信信号号号号作作作作为为为为被被被被测测测测信信信信号号号号，所所所所测测测测的的的的输输输输入入入入/ /输出相位差就是电路的相频特性点。输出相位差就是电路的相频特性点。输出相位差就是电路的相频特性点。输出相位差就是电路的相频特性点。 相相相相位位位位测测测测量量量量同同同同样样样样可可可可采采采采用用用用点点点点频频频频法法法法或或或或扫扫扫扫频频频频法法法法以以以以获获获获得得得得相相相相频频频频特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线。其其其其中中中中，扫扫扫扫频频频频法法法法所所所所得得得得的的的的相相相相频频频频特特特特性性性性主主主主要要要要是是是是被被被被测测测测网网网网络络络络的的的
31、的相相相相位和时延特性的动态测量。位和时延特性的动态测量。位和时延特性的动态测量。位和时延特性的动态测量。放大器的相频特性曲线放大器的相频特性曲线电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强本本本本节节节节主主主主要要要要讨讨讨讨论论论论对对对对单单单单频频频频点点点点上上上上的的的的网网网网络络络络时时时时延延延延特特特特性性性性和和和和相相相相位位位位差差差差进进进进行行行行点频测量，以及用于点频测量的相频特性测量仪器点频测量，以及用于点频测量的相频特性测量仪器点频测量，以及用于点频测量的相频特性测量仪器点
32、频测量，以及用于点频测量的相频特性测量仪器。常常常常见见见见的的的的测测测测量量量量相相相相频频频频特特特特性性性性的的的的仪仪仪仪器器器器有有有有：低低低低频频频频段段段段的的的的模模模模拟拟拟拟式式式式相相相相位位位位计计计计、数字式相位计，高频段的矢量电压表等。数字式相位计，高频段的矢量电压表等。数字式相位计，高频段的矢量电压表等。数字式相位计，高频段的矢量电压表等。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强双稳型鉴相器双稳型鉴相器双稳型鉴相器双稳型鉴相器 也称双稳型鉴相器，是也称双稳型鉴相器，是也称双
33、稳型鉴相器，是也称双稳型鉴相器，是模拟式模拟式模拟式模拟式相位计。相位计。相位计。相位计。 采采采采用用用用“过过过过零零零零时时时时间间间间法法法法”实实实实现现现现相相相相位位位位差差差差测测测测量量量量，即即即即测测测测量量量量两两两两个个个个同同同同频频频频信信信信号号号号波波波波形形形形的的的的同同同同向向向向过过过过零零零零点点点点之之之之间间间间的的的的时时时时间间间间间间间间隔隔隔隔并并并并与与与与被被被被测测测测信信信信号号号号周周周周期期期期相相相相比，从而得到相位差值。比，从而得到相位差值。比，从而得到相位差值。比，从而得到相位差值。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器
34、器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强数字式相位计数字式相位计数字式相位计数字式相位计相位相位相位相位- -时间变换型：时间变换型：时间变换型：时间变换型： 将将将将两两两两个个个个信信信信号号号号的的的的相相相相位位位位差差差差转转转转换换换换成成成成时时时时间间间间差差差差，再再再再用用用用计计计计数数数数器测量该时间间隔；器测量该时间间隔；器测量该时间间隔；器测量该时间间隔；相位相位相位相位- -电压变换型：电压变换型：电压变换型：电压变换型： 将将将将相相相相位位位位差差差差转转转转换换换换成成成成相相相相应应应应的的的的电电电电压压
35、压压值值值值，然然然然后后后后用用用用数数数数字字字字电电电电压表完成测量。压表完成测量。压表完成测量。压表完成测量。 电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强瞬时值型数字相位计瞬时值型数字相位计瞬时值型数字相位计瞬时值型数字相位计瞬时值型数字相位计属于相位瞬时值型数字相位计属于相位瞬时值型数字相位计属于相位瞬时值型数字相位计属于相位- -时间变换型。时间变换型。时间变换型。时间变换型。缺点：缺点：缺点：缺点：由于被测信号在传输过程中的干扰会直接影响计数由于被测信号在传输过程中的干扰会直接影响计数由于被测信
36、号在传输过程中的干扰会直接影响计数由于被测信号在传输过程中的干扰会直接影响计数门的开启和关闭时间，因此瞬时值型相位计的测量结果较门的开启和关闭时间，因此瞬时值型相位计的测量结果较门的开启和关闭时间，因此瞬时值型相位计的测量结果较门的开启和关闭时间，因此瞬时值型相位计的测量结果较不稳定。可以采用多次测量求平均的办法以提高测量精度。不稳定。可以采用多次测量求平均的办法以提高测量精度。不稳定。可以采用多次测量求平均的办法以提高测量精度。不稳定。可以采用多次测量求平均的办法以提高测量精度。 电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕
37、安强主讲：吕安强 矢量电压表矢量电压表矢量电压表矢量电压表 矢矢矢矢量量量量电电电电压压压压表表表表是是是是一一一一种种种种能能能能同同同同时时时时测测测测量量量量信信信信号号号号幅幅幅幅度度度度和和和和相相相相位位位位的的的的仪仪仪仪器器器器，本本本本质质质质上上上上属属属属于于于于矢矢矢矢量量量量网网网网络络络络分分分分析析析析仪仪仪仪。矢矢矢矢量量量量电电电电压压压压表表表表较较较较多多多多采采采采用用用用的的的的相相相相频频频频特特特特性性性性测测测测量量量量方方方方法法法法是是是是脉脉脉脉冲冲冲冲触触触触发发发发式式式式。如如如如图图图图所示，是一种宽频带双通道矢量电压表，其相位差测
38、量范围为所示，是一种宽频带双通道矢量电压表，其相位差测量范围为所示，是一种宽频带双通道矢量电压表，其相位差测量范围为所示，是一种宽频带双通道矢量电压表，其相位差测量范围为-180-180o o+180+180o o。高高高高频频频频信信信信号号号号u u u u1 1 1 1、u u u u2 2 2 2分分分分别别别别加加加加到到到到两两两两个个个个取取取取样样样样头头头头变变变变换换换换为为为为固固固固定定定定的的的的中中中中频频频频信信信信号号号号，同同同同时时时时保保保保持持持持了了了了高高高高频频频频输输输输入入入入原原原原有有有有的的的的波波波波形形形形、幅幅幅幅度度度度及及及及信
39、信信信号号号号间间间间的的的的相相相相位位位位关关关关系系系系。取取取取样样样样后后后后的的的的中中中中频频频频信信信信号号号号经经经经过过过过带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器进进进进行行行行电电电电压压压压幅幅幅幅度度度度测测测测量量量量，同同同同时时时时被被被被整整整整形形形形为为为为方方方方波波波波，然然然然后后后后进进进进入入入入双双双双稳稳稳稳态态态态触触触触发发发发型型型型相相相相位位位位计计计计中中中中实实实实现现现现相相相相位位位位测测测测量量量量。固固固固定定定定的的的的中中中中频频频频信信信信号号号号单单单单独独独独输输输输出出出出还还还还可可可可用用用用于于于于调
40、幅度及波形失真等参数的测量。调幅度及波形失真等参数的测量。调幅度及波形失真等参数的测量。调幅度及波形失真等参数的测量。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.2 网络分析仪网络分析仪q网网络络对对实实际际物物理理电电路路和和元元件件进进行行的的数数学学抽抽象象，主主要要研研究外部特性。并非现在的计算机网络。究外部特性。并非现在的计算机网络。q网网络络分分析析在在感感兴兴趣趣的的频频率率范范围围内内，通通过过线线性性激激励励- -响响应测试，确定元件的应测试，确定元件的幅频特性幅频特性和和相频特性相频特
41、性的过程。的过程。q网网络络分分析析仪仪通通过过正正弦弦扫扫频频测测量量获获得得线线性性网网络络的的传传递递函函数数以及以及阻抗函数阻抗函数的仪器。的仪器。q频频谱谱测测量量表表征征电电路路单单元元的的信信号号特特性性，而而网网络络测测量量表表征征电电路路单元组成的单元组成的系统特性系统特性。电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强网络分网络分网络分网络分2 2种：种：种：种：线线线线性性性性网网网网络络络络（系系系系统统统统）：仅仅仅仅改改改改变变变变输输输输入入入入信信信信号号号号的的的的幅幅幅幅度度度
42、度和和和和（或或或或）相相相相位位位位，不会产生新的频率信号；不会产生新的频率信号；不会产生新的频率信号；不会产生新的频率信号；非非非非线线线线性性性性网网网网络络络络（系系系系统统统统）：改改改改变变变变输输输输入入入入信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率，或或或或产产产产生生生生其其其其他他他他频率成分。频率成分。频率成分。频率成分。 网网网网络络络络分分分分析析析析总总总总是是是是假假假假定定定定被被被被分分分分析析析析网网网网络络络络是是是是线线线线性性性性的的的的，因因因因而而而而可可可可以以以以基基基基于于于于正弦扫频法进行频率特性的定量分析。正弦扫频法进行频率特性的定量分析。
43、正弦扫频法进行频率特性的定量分析。正弦扫频法进行频率特性的定量分析。 非线性网络通常使用频谱仪进行测量。非线性网络通常使用频谱仪进行测量。非线性网络通常使用频谱仪进行测量。非线性网络通常使用频谱仪进行测量。 网络分析参数通常有：网络分析参数通常有：网络分析参数通常有：网络分析参数通常有： 标量反射参数、标量传输参数、矢量反射参数、标量反射参数、标量传输参数、矢量反射参数、标量反射参数、标量传输参数、矢量反射参数、标量反射参数、标量传输参数、矢量反射参数、 矢量网络参数、矢量相位、品质因数矢量网络参数、矢量相位、品质因数矢量网络参数、矢量相位、品质因数矢量网络参数、矢量相位、品质因数QQ。电电
44、子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强10.2.2 网络分析系统网络分析系统 网网络络分分析析仪仪是是通通过过测测定定网网络络的的反反射射参参数数和和传传输输参参数数，从从而而对对网网络络中中元元器器件件特特性性的的全全部部参参数数进进行行全全面面描描述述的的测测量量仪仪器器，用用于于实现对实现对线性网络的频率特性测量线性网络的频率特性测量。 网网络络分分析析仪仪能能够够完完成成反反射射、传传输输两两种种基基本本测测量量，从从而而确确定定几乎所有的网络特性，几乎所有的网络特性，S参数是其中最基本的特性。参数是其
45、中最基本的特性。标量网络分析仪标量网络分析仪：只测量线性系统的幅度信息；：只测量线性系统的幅度信息；矢量网络分析仪矢量网络分析仪：可同时进行幅度传输特性和相位特性测量。：可同时进行幅度传输特性和相位特性测量。 电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强主讲：吕安强 国产国产TD3611C标量网络分析仪是一种人机对话、使用极标量网络分析仪是一种人机对话、使用极其方便，专为广电、通信行业设计的一款高性价比标量网络分其方便，专为广电、通信行业设计的一款高性价比标量网络分析仪。它能快速准确测量析仪。它能快速准确测量RF产品的增益
46、、衰减、频响和回波产品的增益、衰减、频响和回波损耗。是广播电视、通讯领域必备的仪器。可对放大器、同轴损耗。是广播电视、通讯领域必备的仪器。可对放大器、同轴电缆、功分器、模块、天线、耦合器、滤波器、隔离器、分支电缆、功分器、模块、天线、耦合器、滤波器、隔离器、分支分配器等分配器等RF器件进行传输特性和反射特性测量。两个独立的器件进行传输特性和反射特性测量。两个独立的通道可以同时进行传输和反射测量。通道可以同时进行传输和反射测量。国产国产TD3611C标量网络分析仪标量网络分析仪配套线缆配套线缆电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器电电 子子 测测 量量 与与 仪仪 器器主讲：吕安强主讲：吕安强
47、主讲：吕安强主讲：吕安强 国产国产TD8714B矢量网络分析仪是一种对矢量网络分析仪是一种对RF器件或系统进行器件或系统进行测试的最佳仪器测试的最佳仪器,它具有速度快和精度高的特点，对于它具有速度快和精度高的特点，对于RF器件或器件或系统的测试是十分理想的。它能测量系统的测试是十分理想的。它能测量RF器件或系统的传输特性、器件或系统的传输特性、反射特性和相位特性，例如测量反射特性和相位特性，例如测量RF器件的插损、增益、衰减、器件的插损、增益、衰减、隔离、回波损耗、驻波比隔离、回波损耗、驻波比(SWR) 、相位、阻抗、群延迟、史密斯、相位、阻抗、群延迟、史密斯圆图等。圆图等。 国产国产TD8714B矢量网络分析仪矢量网络分析仪
