PNA362X系列网络分析仪说明书.docx

1、PNA362X系列网络分析仪说明书PNA362X系列网络分析仪说明书1 前言 1 1.1 用途与特点 1 1.2 安全使用注意事项 1 1.3 本机所用术语名词与简单说明 12 主要性能 23 仪器的面板与按键 3 3.1 面板示意图 3 3.2 按键说明 34 使用操作方法 4 4.1 开关机步骤 4 4.2 主菜单 4 4.3 扫频方案的设置与选定 4 4.4 负载的反射特性测试 5 4.5 传输系数测试 6 4.6 增益测试 7 4.7 同时测插损与回损 7 4.8 同时测增益与回损 8 4.9 时域故障定位 8 4.10 打印 10 4.11 特殊项目的说明 105 性能验证 11 5

2、.1 插损读数验证 11 5.2 验证定向性 12 5.3 验证测相精度 126 维护与其它 137 后语 13南京普纳科技设备有限公司1 前言 1.1 用途与特点本网络分析仪系列是用来在厘米波以下的射频范围内，对雷达、通讯、广播、电视等天线馈线以及各种单、双端口无源和有源器件的研制、调试与验收测试的。有如下特点:集总式设计 数字式频率综合源、接收机、显示器、打印机全部置于一个机箱内，自成系统，可独立完成测试任务。自动化程度高 采用中文菜单操作，使用简单灵活，数据或曲线可自动打印。体积小重量轻 重量只及类似进口仪器的1/2，便于现场使用。是英文普及型网络分析仪的缩写，P还有便携与矢量（严格来讲

3、为相量）另外两重意义，矢量表示能测阻抗、相位、群时延等标量网络分析仪所不能测的项目。本仪器为确保精度，作了大量基础工作，精度与进口同档仪器相比并不逊色。本仪器还有时域故障定位功能。为了便于普及，本仪器全部功能盒（卡）都是自行设计的，从而降低了成本，售价约为同档进口仪器的1/6 1/4，与频段、通道数以及有无矢量功能有关。 1.2 安全使用注意事项仪器首先应接好地线，再将电源插头插入电源插座内（由于本仪器电源进线装了滤波器，因此机壳必须加接地线。妥善接地，否则手触及仪器时会有触电或麻电问题）。接地线时可将仪器后板上的螺钉松开，将地线压紧即可（注意本仪器电源电缆三根线是完全分开的，严禁使用那种将地

4、线接在中线上的作法）。切勿在仪器工作时插拔印制板卡与各种集成块。由于网络分析仪知识面牵涉较广，除有经验的人员外请勿随意拆卸仪器或打开盖板，以免造成不必要的损坏。发现明显的毛病试图自行修理时，请注意烙铁不能带电焊接（可将烙铁外壳接地线接到被焊接板的地线上）。注意复位键。在发现不正常时应按复位键，为了避免偶然掉电（如电源插座接触不良时）引起的不正常复位，请按复位键，使仪器正常后再开始工作，必要时断电一分钟后再开机。注意连接器尺寸。测试过程中，射频连接器是允许任意插拔的，但请注意在往反射电桥测试端口接被测件时，需注意插芯伸出尺寸是否过长（插针上的台阶应比端口缩进5.3mm以上），或是否偏心，否则用劲

5、上紧的过程中就将电桥损坏了。根据实用经验电桥本身是不易坏的，坏的情况多半是被测件连接器尺寸超差或偏心所损坏的，一般应用请接保护接头。仪器输入端口承受功率小于1mW。在附近有强信号发射的情况下（如雷达开机，电台发射），不管仪器是否开机都不要将仪器接到天线上，以免强讯号由天线倒灌损坏仪器。打印不正常时应立即按复位键。在执行打印时，打印机声音紧张而纸并不往外走时，此时应立即按复位键停止打印，检查纸是否已用完还是另有问题。本仪器比较轻便，可以拿到现场使用。但由于网络分析仪比较复杂，对于环境要求还只能达到类仪器要求，使用时以及运输时注意轻拿轻放，以免造成不必要的损坏。1.3 本机所用术语名词与简单说明网

6、络分析仪 这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络（习惯上又叫负载ZL）。它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。本仪器能测单或两端口网络的各种参数，故名网络分析仪。只能测网络各种参数的幅值特性者称为标量网络分析仪，既能测幅值又能测相位者称为矢量网络分析仪。 特性阻抗Z0 它是一种由结构尺寸决定的电参数，同轴线 单位为。式中r为相对介电系数，D为同轴线外导体内径，d为内导体外径。 反射系数、返回损失、驻波比 这三个参数采用了不同术语来描述负载的匹配特性。人们希望传输线上只有入射电压，没有反射电压，这时线

7、上各处电压一样高，只是相位不同。而实际上反射总是存在的，这就需要定义一个参数。式中ZL为负载阻抗，Z0为同轴线的特性阻抗。 反射系数 = = 由于反射系数永远1，而且在甚高频以上频段手边容易得到的校准装置为衰减器，所以有人用返回损失（回损）R.L.来描述反射系数的幅度特性，并且将负号扔掉。 回损 R.L. = 20LogdB有反射时，线上电压即有起伏，驻波比（S.W.R）是使用开槽测量线最易得到的一个参数，比较直观。驻波比 S.W.R = 当 1时，S.W.R = 1 + 2本仪器三种读数皆有，可任意选用。反射电桥 为了测得反射系数需要一种带有方向性（或定向性）并保持相位信息的器件，如定向耦合

8、器或反射电桥。本仪器采用的是反射电桥，它的输出正比于反射系数，然后由机内计算机算出反射系数，回损与驻波，或阻抗，任你选择。传输系数与插损 对于一个两端口网络除匹配特性外，还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T T =, 即相移。 插损(IL) = 20LogTdB，一般为负值，但有时也不记负号。2 主要性能 2.1 扫频特性与通道数PNA3620型 30-1600兆赫 单测试通道 简称30/1600型 PNA3621型 30-3200兆赫 单测试通道 简称30/3200型PNA3622型 30-1600兆赫 双测试通道 简称30/1600型PNA3623型 30-32

9、00兆赫 双测试通道 简称30/3200型 PNA3624型 5-870兆赫 单测试通道 简称5/870型 PNA3625型 5-870兆赫 双测试通道 简称5/870型 PNA3628D型 0.001-120兆赫 单测试通道 简称0.001/120型 PNA3628S型 0.001-120兆赫 双测试通道 简称0.001/120型 对于0.001/120型，只考核0.005-110兆赫。数字式跳频 最小频距与型号有关。频率精度10-4。 2.2 测试动态范围:插损 70dB回损 50dB增益 30dB 2.3 精度与分辨率小插损分辨率为0.01dB； 不确定度在50dB内为0.2dB +（d

10、B值）的4%。小反射分辨率为0.002；0.005-1600MHz范围内，小反射不确定度约0.01（即剩余驻波1.02），以上约0.02。相位分辨率0.1，0.005-1600MHz范围内，不确定度约5/幅值，以上为10/幅值。2.4 反射电桥定向性40dB（0.005-1600MHz范围内）；35dB（1600-3200MHz范围内）。2.5 负载回损46dB（0.005-1600MHz范围内）；40dB（1600-3200MHz范围内）。2.6 尺寸（宽高深）mm：430133450；重量: 约13Kg；2.7 电源: 50Hz交流，220V，0.2A，保险丝1A；3 仪器的面板与按键 3

11、.1 面板示意图 打印机出纸口在后板上。后板示意图见后板上的名牌。 “输入A”与“输入B”是等同的，其功能可在主菜单测：A、B下进行选定，以适应用户的习惯以及某一输入故障后由另一输入代替。说明书上的连接法只讲一种推荐的作法，用户可根据自己习惯自行选定。单测试通道机输入B是堵住的，只有输入A一个输入头，所有测试都用它。3.2 按键说明 说明书中 内为键名， 内为屏幕字符。复位键 位于显示器左下角的红色按键，它是用来停止一切运行，回到主菜单初始状态的，万一按复位键仍然达不到目的时，可进行断电复位，即将仪器电源关断1分钟再接通。显示器右面有5个竖放的功能键:键 此键有双重功能。在菜单中，按此键光标可

12、由上向下单方向循环以便将光标移到所需的行上。在测试运行中，按此键可依次改变画面的量程。与键 此两键为左右移动键，功能相同但方向相反。它有双重功能，在菜单中，它是用来改变所选功能后的数值或项目的。在测试中它是用来改变光标位置，以显示闪点的参数（注意: 显示器上的曲线只是为了看趋势的，准确数值应以闪点参数为准）。菜单键 又称暂停键，按它就出菜单。 在主菜单下按此键即出现扫频方案菜单。 在测试进行中按此键即暂停测试，出现功能选择菜单。 按此键可在二、三级菜单间来回，如打印返回以及扫频方案菜单中的来回。执行键 按此键即执行光标项目下所规定的功能，而在扫频方案菜单中，按此键即确认光标所在处的方案，回到主

13、菜单。4 使用操作方法4.1 开关机步骤开机前应检查地线是否连接好，再将主机后板电源开关搬到开的位置，此时抽风机应工作，显示器上应显圆图。为了小插损读数稳定最少要预热20分钟，要求高时预热时间还要长些。万一开机后显示异常，可按复位键。关机时关掉主机后板电源开关即可。4.2 主菜单当开机时或按复位键后出现的菜单即主菜单，左面为一阻抗圆图，右面即菜单。 菜单如下: 注释频域 当前为频域 表示当前最小频距： 起始频率（Beginning Frequency）： 频距（频率增量或步长）： 终止频率（Ending Frequency)） ： 测试点数 ： 选常规或精测（精测精度高、但更新慢、通常不用）

14、测： A B 选定各输入口的测试项目 + 线以上为设置项目，线以下为执行项目 校： 作各项相应校正刚开机或复位后，光标在校:处闪动, 便于在不改变频率设置时立即进行校正。假如主菜单在频（时）域， 而你想要的是时（频）域， 此时可按一下键使光标由下到上停在频（时）域下面为止, 此时按键即可得到你所需的时(频)域。 4.3 扫频方案的设置与选定假如需要采用另外的扫频方案，有两种方法，一种是直接在主菜单下修改等频距扫频方案，另一种是按菜单键到扫频方案菜单中去选定或设置。可以预设7种扫频方案，1 6为等频距扫频方案，7为列表扫频。 修改扫频方案时，先选定最小频距。每种机型都有两种最小频距可选，一般用大

15、者，小者速度较慢，而两者的精度是一样的。30/3200型在1600-3200MHz的最小频距为0.2MHz，1600MHz以下为0.1MHz（可键选0.025MHz）。30/1600型的最小频距为0.1MHz，可键选0.025MHz。5/870型的最小频距为0.1MHz，可键选0.025MHz，但28MHz以下只能用0.1MHz。0.001/120型的最小频距为2KHz，可键选0.5KHz。 4.3.1 修改当前等频距扫频方案选最小频距 按键使光标移到最小频距下，按键即可在两种频距间作出选择，不需要时应回到大者上。 按键，使光标移到BF下面，可按键对始频进行改动到所需数值为止，仪器最低频与型号

16、有关。按键，使光标移到F下面，按键可对频距进行改动，时域中F不受控。按键，使光标移到EF下面，按键可改变终止频率，改EF时，点数N随着变动，点数N最小为1，最大为81；EF = BF+(N - 1)F。点频设置: 用键使EF = BF或F = 0即为点频。 4.3.2 预设等频距扫频方案主菜单下，按菜单键即出现2级扫频方案菜单，此菜单分为两层，一层为方案号菜单，另一层为该方案号下的局部菜单（3级）。 按键，光标将在17方案号下单向循环，以便停在你想要的方案号（1 6）上。 假如方案合适则可直接按执行键进行选定，否则再按一次菜单键，光标进入局部菜单，按4.3.1所述的方法即可对等频距局部菜单进行

17、设置。 4.3.3 预设列表扫频方案（F、TAB） 在方案号菜单下，按键使光标停在方案号7下。 按菜单键进入局部菜单，光标在最小频距下闪动，按键可以在两种最小频距中进行选择。 按键，使光标在N下闪动，用键可在130之间设定测试点数N。 用键与键即可对每个频点进行设置，无等频距限制，也无高低次序限制。此法适于双频天线，或等比变频扫描。设置或选定后，请按执行键返回，并请再按一次复位键，确保设置有效。 4.3.4 选定与返回 在设置某个扫频方案后有下面三种出口： 按菜单键 返回方案号菜单，以便进行其他方案的设置与选定。 按执行键 即将光标所在方案选定为当前方案，返回主菜单。按复位键 返回主菜单，一般

18、情况下表示放弃新的选择仍用原方案，而在方案7下时，按复位键与执行键等效，而假如暂停前为7方案，暂停后改到不是7，此时复位将回到执行7以前一次的等频距方案。一般宜按执行键返回，对于7方案还要加按一次复位键。电桥输入A输出输入B4.4 负载的反射特性测试 4.4.1 测阻抗 按图连接, 此时电桥测试端口应为开路。在主菜单下按键将光标移到测:A B下，按或键使A下空白，B下为回损。按键或复位键使光标停在校: 开路下，再按执行键，此时显示器右下角频率在变动，直到最后画面转成50dB回损方格坐标，测试值在0dB线上。按菜单键，在功能选择菜单上，将光标移到短路下，在电桥测试端口接上短路器然后按执行键。画面

19、转成阻抗圆图，光标在0点闪动，拔掉短路器光标在点闪动。接上待测负载，即可用圆图看变化趋势，具体数值见闪点参数。不同频点的数据，可用按或键来得到。用75桥时，测出的阻抗要乘1.5倍，用100差分桥时乘2，依此类推。 圆图有四档可选，可按键来选择。 4.4.2 测回损 若想看回损频响曲线，可按菜单键。出现功能选择菜单后，再将光标移到对数下，再按执行键即可。4.4.3 测驻波假如你习惯于用驻波比来表示时，可按菜单键出现功能选择菜单后，再将光标移到驻波下，再按执行键即可。 驻波有四档可选，可按键来选择。4.4.4 三项校正在测负载的反射特性时为了提高精度，可进行三项校正，即校开路、校短路与校零反射。一

20、般测试只校开路即可，要求高时加校短路，只有在测30dB以上回损或对反射电桥定向性不太满意时才需要校零。将一只好的负载接在测试端口上，按菜单键后将光标移到校零处，再按执行键，画面呈现零反射（50dB），校零完成，此时仪器有效定向性与负载的回损值相当。电桥接上保护接头后，精度下降，可以通过三项校正提高。在通过测试电缆后也可在电缆末端进行三项校正，但必须电缆回损优于24dB，否则出错。4.4.5 参考面移动问题为了发挥阻抗圆图的作用，便于采取针对性的措施，在阻抗测试中会出现一个参考面的问题。本机在测阻抗所作的开路测试与短路校正时，是将参考面取在了电桥测试端口，这对一般负载测试是没有问题的。假如测的是

21、一个盒子，或者是经过一段线测阻抗，这时所显示的曲线就不易理解了。此时最好将参考面移到最大反射点附近，即可判明反射的性质以便采取措施，具体作法有几种情况。在感兴趣点（最大反射点，一般是主馈线与另一器件的交接点）断开，进行开路校正，（最好再作短路校正），此时参考面已移到该点。若已知所需移动的电长度可按菜单键，将光标移到移+0.000m处按键到所需数值，再将光标移到矢量下，按执行键即可（需移电长度可由时域测得）。4.5 传输系数测试 4.5.1 测插损 在主菜单下按键将光标移到测:A B下，按或键使A下为插损，B下空白。将输出插口与输入插口A用两根电缆通过双阴对接起来，测小插损时最好在预备接入待测件

22、的两端各串一只10dB衰减器（若用隔离器或环流器则更佳）。按键使光标停在校:直通下，按执行键，此时为直通状态，即校最大值，仪器会直接转入测试，此时画面应为方格坐标，测试值为0dB。将待测件串入两衰减器之间，即可进行测试。插损量程有四档，可按键来选择，最小一档为0-2.5dB，最大可测80dB。测小插损时，由于信号强度与测试系统的匹配情况有关（用回损来表示），其测试误差范围如下:系统回损（dB) 10 15 20 25 30 测试误差（dB） 1.74 0.55 0.18 0.054 0.017 系统回损是指待测件向两端看去的回损。在实际系统中，30dB回损已属理想状态，通常测试起伏0.1dB是

23、很难避免的。因此测小插损时，必须在测试件两端各串一只10dB衰减器（环流器或隔离器）以改善系统匹配，才能取得可信结果，被测件与校直通的双阴（或其他硬转接器）的电长度若等长对测试的精度也有帮助。为减少漂移影响，测小插损时应在校直通后立即测试，随校随测，或采用精测。 测大插损时，请不要加衰减器，以免影响动态范围。4.5.2 测群时延在测插损时，按菜单键，将光标移到群时延下。可按，键选择量程，再按执行键即可进行群时延测试。注1：扫频方案是由器件使用通带来确定的，f取值与群时延值有关，f可按下式选取。50/f500/，常用值参见下表: 群时延 10s 1s 100ns 10ns f初选值 MHz 0.

24、025 0.2 2 20测试点数可在2181点间进行选择。扫频方案不是唯一的，而不同的扫频方案的测试结果并不完全一致，因此只有通过试验，找出不同器件的相应最佳扫频方案作为指定方案定下来。测同一种器件只能采用同一种扫频方案，否则不好相互比较。0.001/120型只到5s。注2：测放大器的群时延时，要另加衰减器以抵消放大器的增益后，仍在插损档进行测试。衰减器的时延很小可以不计，也可以另行测出衰减器及连接转换之类的群时延减掉之。4.5.3 测移相器相移与插损，测多端口幅相分布，按菜单键选相损档时，画面将随键反复出现四种坐标: 插损按+1-4dB，相位按180； 插损按+1-4dB，相位按光标点平移展

25、开，每格5；插损按+5-20dB，相位按180； 插损按+5-20dB，相位按光标点平移展开，每格5；4.6 增益测试4.6.1 注意事项 请注意放大器的最大输出问题，由于本机输入端口灵敏度较高，而内部又无程控衰减器，承受功率小于1mW，测增益时必需外接衰减器以抵消放大器的增益。本机增益只有一档为30dB，测试时请串入30dB以上的衰减器，以避免仪器饱和甚至烧毁取样桥。其衰减器值在30dB以上即可，不必很准，因为在校直通时已校进去了。待测放大器4.6.2 测增益 按图连接，根据放大器功率情况，衰减器也可接在右边或者一边接一只衰减器。 在主菜单下将光标移到测:A B下，按或键，使A下为增益，B下

26、空白。按键使光标移到校:直通下，再按执行键。画面转为方格坐标，示值为0dB，断开插头座串入待测放大器，即可得到30dB以内的增益频响曲线。 假如增益超过30dB，而不超过50dB，则可直接在放大器前（或后）再串入一只20dB衰减器进行测试，即可测50dB以内增益频响曲线。由于此20dB值要计入增益，因此衰减器应尽可能准一些，或者使用时折算一下其与20dB的偏离数值即可。 若对增益档动态感到不足，或对测试有疑问，建议外接衰减器以抵消放大器的增益后改在插损档测试，效果会更好些，但数据需要计算。 4.7 同时测插损与回损（单测试通道机无此功能）在输入A端应接入一10dB衰减器（环流器或隔离器），（0.001/120型要接两个10dB衰减器），以改善输入端口匹配，衰减器的插座即成为新的A口。按上图连接，让电桥测试端口开路，将光标移到测:A B下，按