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網(wǎng)絡分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進行掃描測量以確定網(wǎng)絡參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡分析儀。網(wǎng)絡分析儀是測量網(wǎng)絡參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡的復數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。自動網(wǎng)絡分析儀能對測量結(jié)果逐點進行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡參數(shù),如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗(或?qū)Ъ{)、衰減(或增益)、相移和群延時等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。矢量網(wǎng)絡分析儀是微波毫米波測試儀器領域中為重要、應用為廣泛的一種智能化測試儀器,在業(yè)界享有“微波/毫米波測試儀器”的美譽,主要用于被測網(wǎng)絡散射參量雙向S參數(shù)的幅頻、相頻及群時延等特性信息的測量,廣泛應用于以相控陣雷達為代表的新一代電子裝備研制、生產(chǎn)、維修和計量等領域,還可以應用于制導、隱身及反隱身、航空航天、衛(wèi)星通信、雷達偵測和監(jiān)視、教學實驗以及天線與RCS測試、元器件測試、材料測試等諸多領域矢量網(wǎng)絡分析儀,它本身自帶了一個信號發(fā)生器,可以對一個頻段進行頻率掃描. 如果是單端口測量的話,將激勵信號加在端口上,通過測量反射回來信號的幅度和相位,就可以判斷出阻抗或者反射情況. 而對于雙端口測量,則還可以測量傳輸參數(shù). 由于受分布參數(shù)等影響明顯,所以網(wǎng)絡分析儀使用之前進行校準。
在微波電路的設計和計算中,需要對所用元、器件特性的全部網(wǎng)絡參數(shù)進行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶體管,大多采用S參數(shù)(散射參數(shù))來表述它們的特性。一般二端口網(wǎng)絡需要有四個散射參數(shù)(S11、S22、S12和S21),才能對其全面定值。因此往往采用測量的方法來確定網(wǎng)絡的參數(shù)。
圖2 網(wǎng)絡分析儀框圖
圖2 網(wǎng)絡分析儀框圖
20世紀60年代中期,出現(xiàn)能在寬頻帶范圍內(nèi)掃頻測量并能顯示全部網(wǎng)絡S參數(shù)的模值和幅角的多功能儀器,這就是微波網(wǎng)絡分析儀。因此網(wǎng)絡分析儀的基本部分實際上就是一臺S參數(shù)測量儀。方框圖如圖2所示。
由于測定了網(wǎng)絡的S參數(shù)后,網(wǎng)絡的其它各種特性參量都可以從S參數(shù)中導出,因此,微波網(wǎng)絡分析儀具有多種功能。
網(wǎng)絡分析儀是在四端口微波反射計(見駐波與反射測量)的基礎上發(fā)展起來的。在60年代中期實現(xiàn)自動化,利用計算機按一定誤差模型在每一頻率點上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和竄漏等而引起的誤差,從而使測量度大為提高,可達到計量室中精密的測量線技術(shù)的測量度,而測量速度提高數(shù)十倍 [2] 。
原理編輯 語音
一個任意多端口網(wǎng)絡的各端口終端均匹配時,由第n個端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并 發(fā)射出去。若第m個端口的出射行波為bm,則n口與m口之間的散射參數(shù)Smn=bm/an。一個雙口網(wǎng)絡共有四個散射參數(shù) S11、S21、S12和S22。當兩個終端均匹配時,S11和S22就分別是端口1和2的反射系數(shù),S21是由1口至2口的傳輸系數(shù),S12則是反方向的傳輸系數(shù)。當某一端口m終端失配時,由終端反射回來的行波又重新進入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一個行波am入射到m口。這樣,在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數(shù)之間關(guān)系的聯(lián)立方程組。據(jù)此可以解出網(wǎng)絡的一切特性參數(shù),如終端失配時的輸入端反射系數(shù)、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數(shù)等。這就是網(wǎng)絡分析儀的基本的工作原理。單端口網(wǎng)絡可視為雙口網(wǎng)絡的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。對于多端口網(wǎng)絡,除了一個輸入和一個輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負載,從而等效為一個雙端口網(wǎng)絡。輪流選擇各對端口作為等效雙口網(wǎng)絡的輸入、輸出端,進行一系列測量并列出相應的方程,即可解得n端口網(wǎng)絡的全部n2個散射參數(shù),從而求出n端口網(wǎng)絡的一切特性參數(shù)。 圖3左為四端口網(wǎng)絡分析儀測量S11時測試單元的原理示意,箭頭表示各行波的路徑。信號源 u輸出信號經(jīng)開關(guān)S1和定向耦合器D2輸入到被測網(wǎng)絡的端口1,這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經(jīng)定向耦合器 D2和開關(guān)傳到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經(jīng)定向耦合器D1傳到接收機的參考通道,這個信號是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1,即測出S11,包括其幅值和相位(或?qū)嵅亢吞摬浚y量時,網(wǎng)絡的端口2接上匹配負載R1,以滿足散射參數(shù)所規(guī)定的條件。系統(tǒng)中的另一個定向耦合器D3也終接匹配負載R2,以免產(chǎn)生不良影響。其余三個S 參數(shù)的測量原理與此類同。圖3右為測量不同Smn參數(shù)時各開關(guān)應放置的位置。
圖3 網(wǎng)絡分析儀
圖3 網(wǎng)絡分析儀
在實際測量之前,先用三個阻抗已知的標準器(例如一個短路、一個開路和一個匹配負載)供儀器進行一系列測量,稱為校準測量。由實測結(jié)果與理想(無儀器誤差時)應有的結(jié)果比對,可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計算機中,以便對被測件的測量結(jié)果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分復雜,非人工所能勝任。
上述網(wǎng)絡分析儀稱為四端口網(wǎng)絡分析儀,因為儀器有四個端口,分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結(jié)構(gòu)復雜,誤差模型中并未包括接收機所產(chǎn)生的誤差。
參數(shù)編輯 語音
參數(shù)(散射參數(shù))用于評估 DUT 反射信號和傳送信號的性能。 參數(shù)由兩個復數(shù)之比定義,它包含有關(guān)信號的幅度和相位的信息。 參數(shù)通常表示為:
輸出 輸入
輸出:輸出信號的 DUT 端口號。
輸入:輸入信號的 DUT 端口號。
例如,參數(shù) S21 是 DUT 上端口 2 的輸出信號與 DUT 上端口 1 的輸入信號之比,輸出信號和輸入信號都用復數(shù)表示。
當啟動平衡 - 不平衡轉(zhuǎn)換功能時,可以選擇混合模 S 參數(shù)。
新發(fā)展編輯 語音
1973年又研制出六端口網(wǎng)絡分析儀。它利用一個由定向耦合器和混合接頭(魔 T)組成的六端口網(wǎng)絡作為測量單元,除二個端口分別接信號源和被測件之外,其余四個端口均接到幅值檢波器或功率計。通過檢出的四個幅值的適當組合,可以求出被測網(wǎng)絡散射參數(shù)的模和相位。它不必使用復雜的雙通道接收機來取得相位信息,從而使測量系統(tǒng)的硬件大為簡化。此外,它有超過必需數(shù)目的冗余測量端口,可以利用冗余數(shù)據(jù)之間互相核對來提高測量結(jié)果的可信性。但它的計算工作比四端口網(wǎng)絡分析儀要復雜得多。采用雙六端口網(wǎng)絡分析儀來測量雙端口網(wǎng)絡,即用一個六端口網(wǎng)絡儀接在被測網(wǎng)絡的端口1,另一個接在端口2,可在測量過程中避免開關(guān)轉(zhuǎn)換或人工倒轉(zhuǎn)被測網(wǎng)絡的輸入端和輸出端,進一步提高了測量的度
世通儀器檢測服務有限公司,全國有多個實驗室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門檢測,證書帶CANS資質(zhì),歡迎來電咨詢-陳經(jīng)理人工電源網(wǎng)絡又稱電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡,是重要的電磁兼容測試設備,主要用于測量被測開關(guān)電源沿電源線向電網(wǎng)發(fā)射的連續(xù)騷擾電壓。人工電源網(wǎng)絡在射頻范圍內(nèi)向被測開關(guān)電源提供一個穩(wěn)定的阻抗,并將被測開關(guān)電源與電網(wǎng)上的高頻干擾隔離開,然后將干擾電壓耦合到接收機上。人工電源網(wǎng)絡的工作原理說明如下:
①濾波器由電感L1和電容器C1,C2所構(gòu)成,其作用是防止射頻干擾信號從供電電源傳導到受試設備,同時,也防止受試設備的干擾信號進入供電電源,從而起到隔離作用。
②隔離器韻電容器C3用來隔離電源電壓而防止其加到測量端,對不同的干擾頻率選用不同的電容器。從而使射頻干擾信號能耦合到測量/信號端。
③控制器由按鈕開關(guān)來完成,在測量時由開關(guān)控制測量。其中,“線選擇”開關(guān)控制“地線”和“線間”,在測量時根據(jù)測量需要進行選擇。另一組開關(guān)控制頻率范圍及衰減器,測量時根據(jù)不同的干擾頻率進行選擇頻率范圍按鈕。在測量前先按下衰減器按鈕,當測量干擾信號時,一般情況下不應使用衰減器,僅在干擾信號過大,而超過于擾場強測量儀量程時方可使用20 dB衰減器。
④20 dB衰減器由丌型網(wǎng)絡組成,其特性阻抗為50 Ω,在測量干擾信號時,該衰減器對測試儀器設備提供安全保護電路,以防止由于干擾脈沖過大而燒壞設備。因此,測試前先把衰減器按下,當干擾信號在干擾場強測量儀上有足夠讀數(shù)時,則應斷開衰減器使信號直通,這樣可去掉衰減器引入的誤差,從而提高測量精度。
⑤模擬手為重現(xiàn)使用者手的效應,對不接地的手持式電器設備進行干擾測量時要接入模擬手進行測量。測量電路采用CISPRl4號出版物所推薦的電路,測量方法也采用CISPRl4號出版物所推薦的方法。人工電源網(wǎng)絡根據(jù)測量目的不同,分為兩種基本類型:用于測量不對稱電壓的V型和對稱電壓△型。針對不同頻段,不同負載情況和電網(wǎng)情況,實際的人工電網(wǎng)網(wǎng)絡電路形式和種類很多,在GB 6113中的附錄F中已經(jīng)給出一些典型電路。人工電源網(wǎng)絡是測量被測設備對電源線路產(chǎn)生的傳導干擾電壓的輔助設備。它的主要作用有以下幾個方面:
(1)為50Hz市電提供通路。由于靠電網(wǎng)這一側(cè)的電感非常小(50μH),不足以在市電頻率下形成大的阻抗,因此市電可暢行無阻地為試品提供電能,同時電網(wǎng)側(cè)的電容(1μF)還能進一步衰減來自電網(wǎng)的干擾信號。
(2)隔離被測開關(guān)電源工作中產(chǎn)生的射頻電磁騷擾(測量頻率為0.15MHz~30MHz)。利用網(wǎng)絡電感在射頻下的高阻抗,可阻止由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號進入電網(wǎng)。
(3)通過靠近開關(guān)電源一側(cè)的耦合電容(0.1μF)轉(zhuǎn)接由開關(guān)電源產(chǎn)生的射頻騷擾信號進入接收機。
(4)穩(wěn)定阻抗。由于各個電網(wǎng)的阻抗不同,使得開關(guān)電源騷擾電壓的值也各不相同。為此,標準規(guī)定了一個統(tǒng)一的阻抗(50Ω),以便于測試結(jié)果的相互比較。用人工電源網(wǎng)絡的目的,是將該網(wǎng)絡接入接收機電源插頭與供電電源之間,使接收機電源兩端之間,有一特定的高頻阻抗,同時隔離供電電源,以便使用非平衡輸入干擾測量儀,測量對稱干擾電壓和非對稱干擾電壓。
該網(wǎng)絡還應包括濾波器部分,用來濾除供電系統(tǒng)中存在的射頻干擾。必要時,還應加輔助濾波器,
在所測頻率范圍內(nèi),濾波器的阻抗要足夠高,使其不影響網(wǎng)絡的阻抗特性。要求電源AB兩端之間的阻抗以及AB兩端連在一起對地的阻抗為150±20Ω,其相位角不超過±20°。
世通儀器檢測服務有限公司,全國有多個實驗室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門檢測,證書帶CANS資質(zhì),歡迎來電咨詢-陳經(jīng)理化學需氧量表示在強酸性條件下重鉻酸鉀氧化一升污水中有機物所需的氧量,可大致表示污水中的有機物量?;瘜W需氧量表示在強酸性條件下重鉻酸鉀氧化一升污水中有機物所需的氧量,可大致表示污水中的有機物量。COD是指標水體有機污染的一項重要指標,能夠反應出水體的污染程度。
所謂化學需氧量(COD),是在一定的條件下,采用一定的強氧化劑處理水樣時,所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標。水中的還原性物質(zhì)有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此,化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標?;瘜W需氧量越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。
化學需氧量測定儀,是一種快速測定COD的儀器,蘭州連華環(huán)保科技有限公司(原蘭州煉化環(huán)保儀器研究所),是我國早開發(fā)水質(zhì)監(jiān)測儀器的廠家之一,公司在1982年發(fā)明了國內(nèi)臺COD催化快速測定儀,使傳統(tǒng)方法中的2小時回流縮短為10分鐘,大大提高了COD測定過程中人員效率和經(jīng)濟效益,1984年此方法作為世界化學領域新貢獻收錄在美國《CHEMICAL ABSTRACTS》中,公司經(jīng)過20多年的不懈努力,此方法用戶已經(jīng)遍及全國各地,COD快速測定儀已經(jīng)作為環(huán)境保護監(jiān)測站水室標準儀器之一。公司始終致力于水質(zhì)監(jiān)測儀器的開發(fā)和生產(chǎn),先后開發(fā)出了實驗室、便攜式、現(xiàn)場全自動在線儀表,5B型速測儀系列產(chǎn)品已經(jīng)成為監(jiān)測COD、氨氮、總磷等的重要工具之一.