矢量網絡分析儀（VNA）是一種用于測量射頻（RF）和微波網絡的散射參數（S參數）的高精度儀器。波特圖是一種常用的圖表，用于展示網絡的頻率響應，包括幅度和相位隨頻率的變化。使用VNA測量波特圖可以提供關于網絡在不同頻率下的傳輸和反射特性的重要信息。以下是關于如何使用矢量網絡分析儀測量波特圖的詳盡、詳實、細致的介紹。

波特圖的基本概念

波特圖通常包括兩個部分：

1. 幅度圖： 顯示網絡的增益或損耗隨頻率的變化，通常以分貝（dB）為單位。
2. 相位圖： 顯示網絡的相位隨頻率的變化，通常以度（°）或弧度（rad）為單位。

波特圖通常以對數頻率為橫坐標，線性頻率為縱坐標。

使用VNA測量波特圖的步驟

1. 準備工作

• 校準VNA： 使用標準校準件（如短路、開路、負載和通過件）對VNA進行校準，以消除測量鏈中的系統誤差。
• 設置測試頻率： 根據待測網絡的工作頻率范圍，設置VNA的測試頻率范圍。

2. 連接待測網絡

• 端口連接： 將待測網絡的端口連接到VNA的測試端口。通常，VNA有兩個端口，分別標記為Port 1和Port 2。

3. 設置VNA參數

• 測量模式： 選擇適當的測量模式，如單端口測量（S11）、雙端口測量（S參數）等。
• 平均次數： 設置平均次數以提高測量的穩定性。
• 數據點： 設置適當的數據點數量以獲得平滑的頻率響應曲線。

4. 開始測量

• 啟動測量： 啟動VNA的測量程序，VNA將自動掃描設置的頻率范圍，并計算S參數。

5. 數據分析

• 查看結果： 分析VNA顯示的S參數數據，包括幅度和相位信息。
• 標記和跟蹤： 使用VNA的標記功能來跟蹤特定頻率點的S參數變化。

6. 導出數據

• 數據導出： 將測量結果導出到計算機，以便進一步分析或記錄。

注意事項

• 接觸穩定性： 確保測試端口與待測網絡的連接穩定，避免接觸不良導致的測量誤差。
• 測試電纜： 使用高質量、特性阻抗匹配的測試電纜，以減少信號的反射和傳輸損耗。
• 環境因素： 避免在強電磁干擾或溫度波動的環境中使用VNA，以減少外界因素對測量結果的影響。
• 動態范圍： 了解VNA的動態范圍，確保待測網絡的S參數在可測量范圍內。

高級測量技巧

• 諧波測量： 對于高功率放大器，可能需要測量諧波分量，以評估放大器的非線性特性。
• 群延遲測量： 群延遲是指信號在通過網絡時的延遲，它對信號的傳輸質量有重要影響。
• 調制測量： 對于調制信號，可以使用VNA測量調制信號的響應，以評估放大器的線性度和帶寬。

結論

矢量網絡分析儀是測量射頻和微波網絡波特圖的重要工具，它能夠提供網絡的傳輸和反射特性的詳細信息。通過正確設置VNA參數、進行精確的測量和數據分析，可以獲得待測網絡的波特圖，并用于網絡設計和性能評估。