網絡分析儀是一種用于測量射頻和微波網絡參數的儀器,其技術原理主要包括以下幾個關鍵部分:1.信號源頻率合成器:網絡分析儀使用頻率合成器產生高穩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定性。如在微波網絡分析中,頻率范圍可從幾kHz到幾十GHz。信號調制:為了更好地測量網絡特性,信號源可以對激勵信號進行調制,如連續波調制、脈沖調制等。調制方式的選擇取決于具體的測量需求和網絡特性。2.信號分離與檢測定向耦合器和隔離器:網絡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絡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,保護信號源免受負載變化的影響。 開發體積更小、重量更輕的便攜式網絡分析儀,滿足現場測試、故障診斷和移動應用的需求。南京羅德與施瓦茨網絡分析儀ZND
新材料與新器件驗證可編程材料電磁特性測試石墨烯、液晶等可調材料需高頻段介電常數測量。VNA通過諧振腔法(Q>10?),分析140GHz下材料介電常數動態范圍[[網頁24][[網頁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探頭測量波導損耗(<3dB/cm)與耦合效率[[網頁17][[網頁33]]。??應用案例對比與技術挑戰應用方向**技術性能指標挑戰與解決方案太赫茲OTA測試混頻下變頻+近場掃描220GHz帶寬30GHz[[網頁17]]路徑損耗補償(校準替代物法)[[網頁17]]RIS智能調控多端口S參數+AI優化旁瓣抑制↑15dB[[網頁24]]單元互耦消除(去嵌入技術)[[網頁24]]衛星天線校準星地數據回傳+遠程修正相位誤差<±3°[[網頁19]]傳輸時延補償(預失真算法)[[網頁19]]光子芯片測試晶圓級微型探頭波導損耗精度±[[網頁33]]探針接觸阻抗匹配。 南京羅德與施瓦茨網絡分析儀ZND依次連接開路校準件、短路校準件、負載校準件和直通校準件到網絡分析儀的測試端口,儀器的提示進行測量。
接收機:分離出來的信號被送入接收機進行檢測和處理。接收機通常包括混頻器、中頻放大器、濾波器和檢波器等部分,用于將高頻信號轉換為低頻或中頻信號,以便進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.數據采集與處理模數轉換:經接收機處理后的模擬信號被模數轉換器(ADC)轉換為數字信號。ADC的采樣率和分辨率對測量精度有重要影響,如高速ADC可精確還原信號細節。信號處理:數字信號處理器(DSP)或微處理器對接收的數字信號進行處理,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)對信號進行頻譜分析,頻率分辨率可達Hz級。誤差修正:網絡分析儀會根據校準信息對測量結果進行誤差修正,以提高測量精度。校準通常在測量前進行,通過測量已知特性的校準件(如短路、開路、匹配負載等)來確定誤差模型,然后在實際測量中應用誤差修正算法,系統誤差。
網絡分析儀主要分為以下幾種類型:按測量參數類型分類標量網絡分析儀(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。這種類型的網絡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絡分析儀: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,是實驗室和生產環境中常用的測試設備。。矢量網絡分析儀(VNA):可以同時測量信號的幅度和相位信息,能夠測量器件的復散射參數(S參數),如反射系數(S11、S22)和傳輸系數(S21、S12)。矢量網絡分析儀可以提供更***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。經濟型矢量網絡分析儀: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分析測量數據,實時監測器件健康狀況,預測潛在故障,為維護提供依據,并及時調整測試方案。
網絡分析儀(特別是矢量網絡分析儀VNA)作為射頻和微波領域的關鍵測試設備,其應用范圍覆蓋多個**行業,主要聚焦于器件、組件及系統的電氣性能表征。以下是其**應用領域及典型場景分析:??一、通信行業(**應用領域)5G/6G技術開發與部署基站測試:測量天線阻抗匹配(S11)、輻射效率及多頻段性能,優化MIMO系統信號覆蓋[[網頁1][[網頁8]]。光通信模塊:校準高速光模塊(如400G/800G)的射頻驅動電路,確保信號完整性[[網頁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[[網頁13][[網頁23]]。物聯網(IoT)與無線網絡驗證藍牙/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[[網頁1][[網頁23]]。 VNA通過混頻下變頻架構(如是德科技方案)將太赫茲信號轉換至中頻段測量,精度達±0.3 dB,支撐高頻器件。佛山羅德網絡分析儀
在測試過程中,儀器能夠實時監測關鍵接口的性能指標,如響應時間、信號強度等。南京羅德與施瓦茨網絡分析儀ZND
網絡分析儀(特別是矢量網絡分析儀VNA)在6G通信中面臨超高頻段(太赫茲)、超大規模天線陣列等新挑戰,衍生出以下創新應用案例及技術突破:一、太赫茲頻段器件與系統測試亞太赫茲收發組件校準應用場景:6G頻段拓展至110-330GHz(H頻段),傳統傳導測試失效。技術方案:混頻接收方案:VNA結合變頻模塊(如VDI變頻器),將信號下變頻至中頻段測量,精度達±(是德科技亞太赫茲測試臺)[[網頁17]]。空口(OTA)測試:通過近場掃描與遠場變換,分析220GHz頻段天線效率與波束賦形精度[[網頁17][[網頁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)評估通感協同性能[[網頁18][[網頁32]]。 南京羅德與施瓦茨網絡分析儀ZND