今天的故事從一臺戰損級Agilent 8753ES提及。微信
筆者接觸的第一款矢量網絡分析儀就是Agilent 8753系列,當初的款型還比較早,都是掛HP的標(HP8753E/ES/ET等等),由於Agilent最先仍是HP惠普公司旗下的子公司,後來其電子測量事業部獨立出來成立的Agilent公司,因此目前市場上還流通的8753系列網絡分析儀絕大多數仍是掛Agilent標的,相對較新一點(但仍有近20年的歷史了)。再以後Agilent公司主要就開始作生命科學和化學分析這一塊,而測試測量又獨立成了一個新公司就是如今的Keysight是德科技。(若有錯誤煩請評論指出)。網絡
最先接觸HP8753的時候那會是用它來分析天線的製程不良品(主要是筆記本電腦內置天線),因爲製程的問題會有一些焊點偏移,焊接不良或是線材/端子短路/開路之類的功能性不良品,須要工程人員進行分析。因此對網絡分析儀的瞭解基本還處於表層,也僅僅是看個波形而已。逐漸的因爲對產品及儀表的瞭解及操做愈來愈熟練,就開始慢慢摸索網絡分析儀更多的功用及各項功能的實際意義。坦白講,因爲工廠環境所至,絕大多數的人基本都處於死記硬背的去按按鍵,而不知道爲何要去這樣作。因此研究的過程是緩慢的,這也是經驗的積累。app
我常跟別人說,90年代或是2000年左右買一臺奔馳,白天黑夜的開,也開不到今天,早該壞了。但是當年出廠的8753系列VNA卻一直戰鬥到今天,估計還能再服役個幾年,不得不感慨當時產品的可靠性。函數
當年能買的起HP8753網絡分析儀的也是頗有錢的,不過話說當年若是用這錢去買套房該多好啊!因此說技術不值錢啊,呵呵噠~性能
那讓咱們再來回顧一下這款經典的網絡分析儀。8753系列VNA擁有兩個測試端口,不一樣於如今的矢網,其安裝的仍是APC-7的接頭,這種7mm的鏈接器的內導體沒有插槽,可是在微微高於齧合面處有一個彈簧頂。當兩個7mm鏈接器鏈接時,兩個鏈接器的彈簧頂壓合使得內導體之間能夠很好的接觸。在鏈接時要注意:應該只去擰一邊的螺母。鏈接時一邊的螺母可伸縮並在另外一邊的螺紋上來回移動。測試
如今這種7mm鏈接器還有在一些夾具上使用。因爲其工做頻率的限制,及操做並不方便,故如今矢網上已經看不到了。
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早期的矢網因爲USB還不流行,故都是內置3.5英寸軟盤,因此對於現在須要大批量數據存儲的需求來說,也早該淘汰了。.net
操做的部分因爲當時尚未觸摸屏,故全部的操做都是經過實體按鍵。設計
相對於其它品牌的老款矢網,8753的功能按鍵設計跟現代ENA系列矢網仍是很類似的,並不像其它某品牌的某老款儀表功能按鍵設置比較反人類。因此接觸過8753網絡分析儀的人再去使用現代的ENA系列就會以爲輕車熟路。3d
接下來咱們進行校準操做演示:
首先咱們進行校準前的參數設置。經過按鍵板的【Start】和【Stop】按鍵來設置起始和終止頻率,好比30kHz~6GHz,設置完成屏幕的底部會顯示。
接下來再設置須要校驗的點數,如1601點。經過【Sweep Setup】菜單的【NUMBER of POINTS】按鍵來設置。
基本參數設置完就須要確認一下校準參數了,經過點擊按鍵【Cal】選擇【CAL KIT 7mm】選項能夠去選擇對應的校準件。
我就不選了,直接默認來作操做演示。
同時也能夠在【MODIFY】-->【DEFINE STANDARD】
【MODIFY STD DEFINITION】裏修改校準件參數。
當確認好以上這件基本參數設置後就能夠直接開始校準了。
儀表支持:
--頻率響應偏差修正
--頻率響應和隔離偏差修正
--加強頻率響應偏差修正
--單端口反射偏差修正
--全二端口偏差修正
--功率校準
--適配器移除校準
--非同軸TRL/LRM校準
不一樣校準方式的目的和用途不一樣,需按實際待測物的形式及應用來對應選擇校準方法。
因此基本上現代網絡分析儀有的功能早期的8753全涵蓋了,何況即使現在某些品牌的某些型號儀表都不支持LRL校準。首先選擇你所須要的校準方式,好比說S11 1-PORT表明說是端口一的反射校準,若是是S22 1-PORT表明是端口二的反射校準,這個設置跟現在的ENA系列不太同樣,ENA是直接給出一年1-PORT的校準頁面,讓User去選擇端口一或是端口二,其實只要能讓使用者簡單看懂就行。
好比說以單端口校準爲例,點擊【S11 1-PORT】進去而後就正常校準便可。
校準完咱們能夠經過按鍵板的【Format】鍵來修改格式,好比改爲【SMITH CHART】來確認一下是否校準正常。
從1G~6G的阻抗幾乎都落在了近50歐姆。
並且在6GHz時接上標準負載其駐波都有小數點後三個零。我仍是加了一根0.6m長的電纜在校準,說明這臺機器的指標仍是很不錯的。
接下來咱們經過全兩端口校準再看一下,在校準頁面下選擇【FULL 2-PORT】
而後選擇【REFLECTION】反射校準
下圖中上面對應的是端口一,下面對應的是端口二,在擰校準器時千萬不要擰錯。
每點完一個功能項,其底下就會顯示一根橫線,同時儀表會發出「滴」的一聲,這樣要以幫助User確認按項已經校準。而後將兩根電纜對接進行傳輸校準。
點擊【DO BOTH FWD + REV】
若是須要的話也能夠作隔離校準,以前講過隔離校準時端口接匹配負載。
基本的操做流程以下圖所示:
哪怕今天再去回看8753,感受其功能仍是很強大的,下面舉例說明放大器的測量。好比放大器的標量參數:增益、增益平坦度、增益壓縮、反向隔離度、回波損耗和增益對時間的漂移。此外還能夠測量矢量參數,如線性相位偏移、羣延時、複數阻抗和AM到PM轉換,另外也能夠進行大功率的測量。
測量諧波
儀表具備實時測量掃描到二次和三次諧波的功能,諧波以頻率的函數給出。使用跡線數學運算,二次/三次諧波響應能夠直接以dBc爲單位顯示出來。如下操做以dBm爲單位顯示基波和二次諧波的絕對功率。
一、按下【Chan1】-->【Meas】-->【INPUT PORT】-->【B】測量基頻的功率,
二、按下【Chan2】-->【Meas】-->【INPUT PORT】-->【B】測量諧波頻率的功率,
三、將起始頻率設置爲大於16MHz的值,
四、按下【Sweep Setup】選擇【COUPLED CH OFF】,將通道退耦,以便在測量基頻和諧波頻率時能夠分開掃描。
五、按下【Power】並選擇【CHAN POWER(COUPLED)】,將通道功率耦合,以便保持兩個通道的基頻功率電平相同。
六、按下【Power】並設置兩個通道的功率電平。
七、按下【Display】-->【DUAL】-->【QUAD SETUP】並選擇【DUAL CHAN ON】
八、按下【Marker】並將標記定位到須要按的頻率點。
九、按下【System】-->【HARMONIC MEAS】-->【SECOND】能夠查看基波功率電平和諧波功率電平。
測試放大器的增益和反射隔離度
由於放大器在正向有較高的增益,在反向有較大的隔離度,因此增益(S21)將遠大於反向隔離度(S12)。所以,爲進行正向測量(S21)而加到放大器輸入的功率應遠小於進行反向測量(S12)而加到輸出的功率。經過在正向使用小功率,能夠避免放大器飽和。在反向應用較大的功率可避免噪聲成爲影響測量的重要因素,而且是衰減器或耦合器產生損耗的緣由。放大器輸出上的衰減器或耦合器用來下降到分析儀的輸出功率。下面是實際操做步驟。
一、按下銨鍵板的【Sweep Setup】-->【COUPLED CH ON】通道耦合使通道1和通道2具備相同的頻率範圍和校準。
二、按下銨鍵板【Power】而後選擇【PORT POWER (UNCOUPLED)】,取消端口功率耦合。這樣就可在每一個端口上應用不一樣的功率電平。好比說用於增益(S21)測量的端口1功率設置爲-25dBm,且於反向隔離度測量(S12)的功率設置爲0dBm。
三、按下【Chan 1】-->【Meas】-->【Trans:FWD S21(B/R)】-->【Power】設置端口一的功率電平。
四、按下【Chan 2】-->【Meas】-->【Trans:REV S12(A/R)】-->【Power】設置端口一的功率電平。
五、執行正常的校準,由於要測反向隔離因此要校隔離度。
六、按下【Display】-->【DUAL】-->【QUAD SETUP】並選擇【DUAL CHAN ON】雙通道同時顯示測量結果。
再以後推出了E5071系列ENA矢量網絡分析儀。
現在8753系列網絡分析儀早已淘汰,是德科技也早已推出新款性能更加先進的PNA系列微波網絡分析儀。它能應用在測量放大器、混頻器和頻率轉換器等有源器件方面。它組合了兩個內置的信號源、信號合路器、S 參數和噪聲接收機、脈衝調製器和脈衝源、一整套便於用戶靈活使用的開關以及射頻接入點,爲全面測量各類器件的線性和非線性特性奠基了堅實的基礎,而且只需把被測器件 (DUT)與 PNA-X 進行一次鏈接,便可完成全部測量。
8753系列網分雖然已經在逐步退出市場,但客觀講,因爲它的品質及性能的可靠,仍有很大一批存貨在市場上流通,特別是對於一些中小民營代工商而言,花個小几萬元就能入手一臺。只是須要你承擔的風險就是儀表不能損壞,由於如今維修配件已經很難尋找。
好了,今天就到這兒,不足之處歡迎評論指出。
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