若是工程師想去測試一些微波器件的S參數，他們優先想到的是網絡分析儀，筆者接觸過的矢網的品牌及種類也有不少種，主要仍是像Keysight、Anritsu、R&S、中電41所及一些其它新興的國產品牌。今天主要跟你們分享的是一家國產儀表商Rigol經過頻譜分析儀實現的矢量網絡分析模式的儀表。微信
一般頻譜分析儀實現網絡分析儀的功能是經過頻譜儀自己內置TG跟蹤源，而後外接VSWR電橋來實現SNA即標題網絡分析儀的功能，Rigol的RSA N系列實時頻譜經過內置定向耦合器的方法實現了單端口矢量的模式，對於一些單端口器件的測試提供了方便。網絡
Rigol提供RSA5000和RSA3000兩種類型共五款標配VNA功能的儀表。RSA5000和3000系列實時頻譜分析儀的家族中，經過增長選件的方式能夠提供包括：GPSA、RTSA、VSA（選件）、EMI（選件）、 VNA模式以普遍的應用於企業研發、工廠生產、教育教學等諸多領域。其中後綴帶N的產品系列是標配VNA的選件模式的。app
用戶能夠經過實體按鍵的【Mode】菜單進行選擇。注意：在不一樣的工做模式下，前面板按鍵操做可能不一樣。佈局
一、GPSA GPSA 模式採用掃頻和 FFT 兩種分析方法。GPSA 既能夠完成頻域分析，也能夠完成時域（零掃寬）分析。選擇掃頻測量的頻譜分析儀模式。測試
二、RTSA RTSA 模式提供了實時信號分析功能，可實現無縫捕捉複雜信號。選擇實時測量的頻譜分析儀模式。spa
三、VSA VSA 模式提供了標準的矢量信號分析測量功能。
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四、EMI EMI 模式提供了 EMI 預兼容測量功能。
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五、VNA VNA 模式提供了矢量網絡分析功能，可進行 S十一、S21 和 DTF 的測量。在 VNA 模式下，您可經過 Meas 菜單選擇測量方式。orm
VNA模式能夠實現對元器件、電路網絡的S十一、S21以及故障點定位的測量，經過史密斯圓圖、極座標等多種顯示更精確地表徵被測件的網絡特性。經過【Mode】按鍵-->【VNA】便可進入網分模式。blog
VNA模式下，按鍵面板的【TG】按鍵燈常亮紅色，表示跟蹤源默認是打開的狀態，此時前面板的 【Gen Output 50Ω】端口鏈接器將輸出與當前掃描信號同頻率的信號，信號的功率可經過菜單設定。
VNA 模式下最多可同時顯示 4 條跡線，每條跡線用不一樣顏色標識：
跡線 1：黃色
跡線 2：藍色
跡線 3：綠色
跡線 4：紫色
經過【Trace】按鍵能夠更改每條跡線的格式。
1. 對數幅度Log Mag
跡線表明測量結果的對數幅度，單位爲 dB。
2. 相位
跡線表明測量結果的相位，顯示範圍爲 -180°至 +180°，單位爲度（°）。
矢量網絡分析儀，之因此叫「矢量」，就是能夠測試相位。更重要的是，能夠進行校準的矢量修正，因此矢量網絡分析儀的相位測試能力是很是重要的。校準完畢後，晃動下電纜，看S21的相位是否抖動過大，大於5°@40GHz。
3. 羣時延
跡線表明 DUT 中的信號傳輸延遲，單位秒（s）。
4. 史密斯圓圖
史密斯圓圖格式用於顯示基於 DUT 反射測量數據的阻抗。在此格式中，繪製跡線的位置與極座標格式相同。史密斯圓圖格式容許用戶選擇如下任一種數據組做爲 Marker 的顯示結果：— 線性/相位：線性幅度和相位。— 對數/相位：對數幅度和相位。— 實部/虛部：實部和虛部。— R + jX：阻抗圖。R: Resistance 電阻；X: Reactance 電抗。單位都爲Ω。— G + jB：導納圖。G: Conductance 電導；B: Susceptance 電納。單位都爲 S。
5. 極座標 跡線到極座標原點的距離表明測量結果的幅度（線性），以與原點的位移表示幅度 （線性）、以偏離正 X 軸逆時針方向的角度表示相位。極座標形式容許用戶選擇 如下任一種數據組做爲 Marker 的顯示結果：— 線性/相位：線性幅度和相位。— 對數/相位：對數幅度和相位。— 實部/虛部：實部和虛部。
6. 線性幅度
跡線表明測量結果的線性幅度。
7. 駐波比
跡線表明駐波比，SWR= 1+𝜌 1−𝜌 ，其中 ρ 表明反射係數，單位：無
8. 實部
跡線表明測得的複數參數的實數部分。
9. 虛部
跡線表明測得的複數參數的虛數部分。
10. 擴展相位
跡線表明測量結果的相位，能夠顯示+180°以上和-180°如下的相位，單位爲度 （°）。
11. 正相位
跡線表明測量結果的相位，顯示範圍爲 0° 至 +360°，單位爲度（°）。
12. 對數幅度(DTF) 跡線表明 DTF 測量下的時域對數幅度，單位爲 dB。
13. 線性幅度(DTF) 跡線表明 DTF 測量下的時域線性幅度。
14. 回波損耗(DTF) 跡線表明 DTF 測量下的回波損耗，單位爲 dB。
經過【Meas】按鍵能夠修改S參數的設置，S11 測量時默認顯示爲四窗口，窗口布局功能可用。S21 測量時默認顯示上下兩窗，窗口布局功能可用。DTF 測量時顯示上下兩窗，窗口布局功能禁用。
校準功能
經過【Meas Setup】菜單下的【校準】項提供開路、短路和負載校準。此校準方法能夠有效地消除在使用該端口的反射測量中測試裝置的反射跟蹤偏差、方向性偏差和源匹配偏差。
同時在校準套用中支持自定義校準件，由於每一個型號的校準件都有本身的校準參數。
包括開路、短路、負載、直通。
OPEN校準件的參數有：
C0，C1，C2，C3 +偏移長度或者時間（時間=長度/空氣中光速）
SHORT校準件的參數有：
L0，L1，L2，L3 +偏移長度或者時間
LOAD校準件的參數有：50或75 ohm
對於直通的定義Rigol用的是長度單位，這個跟Anritsu的儀表是同樣的，Keysight及41所的儀表均是用時間ps單位在定義直通。
校準完成後接負載的狀態，Smith圓圖是中心原點，表示50歐姆阻抗匹配，這樣是基本正常的。
口徑步長
口徑步長（Aperture Step width）k 決定了羣時延𝜏𝐺所用到的口徑大小 𝑓𝑑。VNA 經過離散的頻率測量 S 參數，頻率步長爲∆𝑓，定義口徑步長k = 𝑓𝑑/∆𝑓。
羣延遲𝜏𝐺由散射係數𝑆11或𝑆21的相位求微分，並由因子− 1/360°加權計算獲得（以 S21 舉 例）：
其中𝑓𝑑表示測量口徑。羣時延的測量精度取決於使用的口徑𝑓𝑑，其值過大會損失細節，太小會加大噪聲的影響。口徑選擇目前沒有統一的規則，只能經過經驗來選擇適當的口徑。
DTF測量
上窗口顯示傳輸損耗和距離的關係，跡線格式能夠選擇線性幅度(DTF)和對數幅度(DTF)2 種格式。
下窗口顯示傳輸損耗和頻率的關係，跡線格式能夠選擇線性幅度、駐波比、回波損耗(DTF) 3種格式。
Rigol目前頻譜分析儀的VNA模式雖然有必定的基本功能，但總體功能仍是比較單一。諸如像校準功能中的波導校準、微帶校準、未知直通校準、接頭移除法校準都還不具有，將來的路還很長，但我相信不久的未來這些功能全都會有的。
各類校準方法總結
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