這篇文章給大家介紹Rigol RSA實(shí)時(shí)頻譜分析儀的VNA功能怎么用，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對(duì)大家能有所幫助。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司是一家專(zhuān)業(yè)提供米脂企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),專(zhuān)注與成都網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站制作、H5場(chǎng)景定制、小程序制作等業(yè)務(wù)。10年已為米脂眾多企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等服務(wù)。創(chuàng)新互聯(lián)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站制作公司優(yōu)惠進(jìn)行中。

如果工程師想去測(cè)試一些微波器件的S參數(shù)，他們優(yōu)先想到的是網(wǎng)絡(luò)分析儀，筆者接觸過(guò)的矢網(wǎng)的品牌及種類(lèi)也有很多種，主要還是像Keysight、Anritsu、R&S、中電41所及一些其它新興的國(guó)產(chǎn)品牌。今天主要跟大家分享的是一家國(guó)產(chǎn)儀表商Rigol通過(guò)頻譜分析儀實(shí)現(xiàn)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析模式的儀表。

通常頻譜分析儀實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能是通過(guò)頻譜儀本身內(nèi)置TG跟蹤源，然后外接VSWR電橋來(lái)實(shí)現(xiàn)SNA即標(biāo)題網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能，Rigol的RSA N系列實(shí)時(shí)頻譜通過(guò)內(nèi)置定向耦合器的方法實(shí)現(xiàn)了單端口矢量的模式，對(duì)于一些單端口器件的測(cè)試提供了方便。

Rigol提供RSA5000和RSA3000兩種類(lèi)型共五款標(biāo)配VNA功能的儀表。RSA5000和3000系列實(shí)時(shí)頻譜分析儀的家族中，通過(guò)增加選件的方式可以提供包括：GPSA、RTSA、VSA（選件）、EMI（選件）、 VNA模式以廣泛的應(yīng)用于企業(yè)研發(fā)、工廠生產(chǎn)、教育教學(xué)等諸多領(lǐng)域。其中后綴帶N的產(chǎn)品系列是標(biāo)配VNA的選件模式的。

用戶可以通過(guò)實(shí)體按鍵的【Mode】菜單進(jìn)行選擇。注意：在不同的工作模式下，前面板按鍵操作可能不同。

1、GPSA GPSA 模式采用掃頻和 FFT 兩種分析方法。GPSA 既可以完成頻域分析，也可以完成時(shí)域（零掃寬）分析。選擇掃頻測(cè)量的頻譜分析儀模式。

2、RTSA RTSA 模式提供了實(shí)時(shí)信號(hào)分析功能，可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫捕捉復(fù)雜信號(hào)。選擇實(shí)時(shí)測(cè)量的頻譜分析儀模式。

3、VSA VSA 模式提供了標(biāo)準(zhǔn)的矢量信號(hào)分析測(cè)量功能。

4、EMI EMI 模式提供了 EMI 預(yù)兼容測(cè)量功能。

5、VNA VNA 模式提供了矢量網(wǎng)絡(luò)分析功能，可進(jìn)行 S11、S21 和 DTF 的測(cè)量。在 VNA 模式下，您可通過(guò) Meas 菜單選擇測(cè)量方式。

VNA模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件、電路網(wǎng)絡(luò)的S11、S21以及故障點(diǎn)定位的測(cè)量，通過(guò)史密斯圓圖、極坐標(biāo)等多種顯示更精確地表征被測(cè)件的網(wǎng)絡(luò)特性。通過(guò)【Mode】按鍵-->【VNA】即可進(jìn)入網(wǎng)分模式。

VNA模式下，按鍵面板的【TG】按鍵燈常亮紅色，表示跟蹤源默認(rèn)是打開(kāi)的狀態(tài)，此時(shí)前面板的 【Gen Output 50Ω】端口連接器將輸出與當(dāng)前掃描信號(hào)同頻率的信號(hào)，信號(hào)的功率可通過(guò)菜單設(shè)定。

VNA 模式下最多可同時(shí)顯示 4 條跡線，每條跡線用不同顏色標(biāo)識(shí)：

跡線 1：黃色 

跡線 2：藍(lán)色 

跡線 3：綠色 

跡線 4：紫色

通過(guò)【Trace】按鍵可以更改每條跡線的格式。

1. 對(duì)數(shù)幅度Log Mag

跡線代表測(cè)量結(jié)果的對(duì)數(shù)幅度，單位為 dB。

2. 相位

跡線代表測(cè)量結(jié)果的相位，顯示范圍為 -180°至 +180°，單位為度（°）。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，之所以叫“矢量”，就是可以測(cè)試相位。更重要的是，可以進(jìn)行校準(zhǔn)的矢量修正，所以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的相位測(cè)試能力是非常重要的。校準(zhǔn)完畢后，晃動(dòng)下電纜，看S21的相位是否抖動(dòng)過(guò)大，大于5°@40GHz。

3. 群時(shí)延 

跡線代表 DUT 中的信號(hào)傳輸延遲，單位秒（s）。

4. 史密斯圓圖 

史密斯圓圖格式用于顯示基于 DUT 反射測(cè)量數(shù)據(jù)的阻抗。在此格式中，繪制跡線的位置與極坐標(biāo)格式相同。史密斯圓圖格式允許用戶選擇以下任一種數(shù)據(jù)組作為 Marker 的顯示結(jié)果：— 線性/相位：線性幅度和相位。— 對(duì)數(shù)/相位：對(duì)數(shù)幅度和相位?！?實(shí)部/虛部：實(shí)部和虛部。— R + jX：阻抗圖。R: Resistance 電阻；X: Reactance 電抗。單位都為Ω?！?G + jB：導(dǎo)納圖。G: Conductance 電導(dǎo)；B: Susceptance 電納。單位都為 S。

5. 極坐標(biāo) 跡線到極坐標(biāo)原點(diǎn)的距離代表測(cè)量結(jié)果的幅度（線性），以與原點(diǎn)的位移表示幅度 （線性）、以偏離正 X 軸逆時(shí)針?lè)较虻慕嵌缺硎鞠辔?。極坐標(biāo)形式允許用戶選擇 以下任一種數(shù)據(jù)組作為 Marker 的顯示結(jié)果：— 線性/相位：線性幅度和相位?！?對(duì)數(shù)/相位：對(duì)數(shù)幅度和相位。— 實(shí)部/虛部：實(shí)部和虛部。

6. 線性幅度 

跡線代表測(cè)量結(jié)果的線性幅度。

7. 駐波比 

跡線代表駐波比，SWR= 1+???? 1????? ，其中 ρ 代表反射系數(shù)，單位：無(wú)

8. 實(shí)部 

跡線代表測(cè)得的復(fù)數(shù)參數(shù)的實(shí)數(shù)部分。

9. 虛部 

跡線代表測(cè)得的復(fù)數(shù)參數(shù)的虛數(shù)部分。 

10. 擴(kuò)展相位 

跡線代表測(cè)量結(jié)果的相位，可以顯示+180°以上和-180°以下的相位，單位為度 （°）。 

11. 正相位 

跡線代表測(cè)量結(jié)果的相位，顯示范圍為 0° 至 +360°，單位為度（°）。 

12. 對(duì)數(shù)幅度(DTF) 跡線代表 DTF 測(cè)量下的時(shí)域?qū)?shù)幅度，單位為 dB。 

13. 線性幅度(DTF) 跡線代表 DTF 測(cè)量下的時(shí)域線性幅度。 

14. 回波損耗(DTF) 跡線代表 DTF 測(cè)量下的回波損耗，單位為 dB。

通過(guò)【Meas】按鍵可以修改S參數(shù)的設(shè)置，S11 測(cè)量時(shí)默認(rèn)顯示為四窗口，窗口布局功能可用。S21 測(cè)量時(shí)默認(rèn)顯示上下兩窗，窗口布局功能可用。DTF 測(cè)量時(shí)顯示上下兩窗，窗口布局功能禁用。

校準(zhǔn)功能

通過(guò)【Meas Setup】菜單下的【校準(zhǔn)】項(xiàng)提供開(kāi)路、短路和負(fù)載校準(zhǔn)。此校準(zhǔn)方法可以有效地消除在使用該端口的反射測(cè)量中測(cè)試裝置的反射跟蹤誤差、方向性誤差和源匹配誤差。

同時(shí)在校準(zhǔn)套用中支持自定義校準(zhǔn)件，因?yàn)槊總€(gè)型號(hào)的校準(zhǔn)件都有自己的校準(zhǔn)參數(shù)。

包括開(kāi)路、短路、負(fù)載、直通。

OPEN校準(zhǔn)件的參數(shù)有：

C0，C1，C2，C3   +偏移長(zhǎng)度或者時(shí)間（時(shí)間=長(zhǎng)度/空氣中光速）

SHORT校準(zhǔn)件的參數(shù)有：

L0，L1，L2，L3   +偏移長(zhǎng)度或者時(shí)間

LOAD校準(zhǔn)件的參數(shù)有：50或75 ohm

對(duì)于直通的定義Rigol用的是長(zhǎng)度單位，這個(gè)跟Anritsu的儀表是一樣的，Keysight及41所的儀表均是用時(shí)間ps單位在定義直通。

校準(zhǔn)完成后接負(fù)載的狀態(tài)，Smith圓圖是中心原點(diǎn)，表示50歐姆阻抗匹配，這樣是基本正常的。

口徑步長(zhǎng)

口徑步長(zhǎng)（Aperture Step width）k 決定了群時(shí)延????????所用到的口徑大小 ????????。VNA 通過(guò)離散的頻率測(cè)量 S 參數(shù)，頻率步長(zhǎng)為?????，定義口徑步長(zhǎng)k = ????????/?????。

群延遲????????由散射系數(shù)????11或????21的相位求微分，并由因子? 1/360°加權(quán)計(jì)算得到（以 S21 舉 例）：

其中????????表示測(cè)量口徑。群時(shí)延的測(cè)量精度取決于使用的口徑????????，其值過(guò)大會(huì)損失細(xì)節(jié)，過(guò)小會(huì)加大噪聲的影響?？趶竭x擇目前沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)則，只能通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)目趶健?/p>

DTF測(cè)量

上窗口顯示傳輸損耗和距離的關(guān)系，跡線格式可以選擇線性幅度(DTF)和對(duì)數(shù)幅度(DTF)2 種格式。

下窗口顯示傳輸損耗和頻率的關(guān)系，跡線格式可以選擇線性幅度、駐波比、回波損耗(DTF) 3種格式。

Rigol目前頻譜分析儀的VNA模式雖然有一定的基本功能，但整體功能還是比較單一。諸如像校準(zhǔn)功能中的波導(dǎo)校準(zhǔn)、微帶校準(zhǔn)、未知直通校準(zhǔn)、接頭移除法校準(zhǔn)都還不具備，未來(lái)的路還很長(zhǎng)，但我相信不久的將來(lái)這些功能全都會(huì)有的。

各種校準(zhǔn)方法總結(jié)

關(guān)于Rigol RSA實(shí)時(shí)頻譜分析儀的VNA功能怎么用就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。

網(wǎng)站欄目：RigolRSA實(shí)時(shí)頻譜分析儀的VNA功能怎么用
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