电子测量中的网络分析仪测天线电子测量中的网络分析仪测天线S参数应用实例参数应用实例
1 概述 在微波探测系统中，通常天线都是系统自动控制环路的闭环点。天线作为一个收/发控制系统的重要组成
部分，其性能的优劣，将直接影响到全系统的检测能力和探测精度。在实际使用中，对天线的电特性参数及组
成部分 的各种微波装置（如高频电缆等）的散射参数，例如天线的匹配特性、天线阻抗、微波装置的反射特性
和传输特性参数等都要进行严格的检测。而要准确的对天线及其组成部分微波装置的参数进行测试，采用网络
分析仪无疑是最佳的途径。由于篇幅有限，本文只探讨网络分析仪在天线S参数测试方面的应用情况。 2. 天线S
参数测试系统的设计 网络分析仪是用来刻划有源和无源器件各种特性的，这些器件可以是单端口的，也可以
1 概述
在微波探测系统中，通常天线都是系统自动控制环路的闭环点。天线作为一个收/发控制系统的重要组成部分，其性能的
优劣，将直接影响到全系统的检测能力和探测精度。在实际使用中，对天线的电特性参数及组成部分 的各种微波装置（如高
频电缆等）的散射参数，例如天线的匹配特性、天线阻抗、微波装置的反射特性和传输特性参数等都要进行严格的检测。而要
准确的对天线及其组成部分微波装置的参数进行测试，采用网络分析仪无疑是最佳的途径。由于篇幅有限，本文只探讨网络分
析仪在天线S参数测试方面的应用情况。
2. 天线S参数测试系统的设计
网络分析仪是用来刻划有源和无源器件各种特性的，这些器件可以是单端口的，也可以是双端口或多端口的。网络分析仪
可以测量每个端口的输入特性及一个端口到另一个端口的传输特性。
网络分析仪，不管是标量网络分析仪还是矢量网络分析仪，测量电网络参数时都依赖二极管检波技术（宽带）或超外差接
收技术（窄带）。窄带检测适合于相位测量和评估频率抑制器件如滤波器等。宽带检测更适合于测量频率转换器件如调谐器等
的特性，特别是那些具有内部本振的器件。
相对于二极管检波，利用调谐接收机可以提供测量时的高接收灵敏度和宽动态范围，同时具有较好的谐波和寄生信号的抑
制功能。但带宽只有几KHz的数量级。
本文应用矢量网络分析仪和标量网络分析仪两种设备，分别设计了两种天线S参数的测试系统。
2.1 矢量网络分析仪测试系统的设计
矢量网络分析仪是功能最强大的一种网络分析仪，可以测量的频率范围为：5Hz－110GHz。矢量网络分析仪可以测量电
网络完整的幅值特性和相位特性，包括：S-参数的幅值和相位、驻波比（ SWR）、 插入损耗、衰减、 群延迟、 回波损耗、
反射系数和增益压缩。矢量网络分析仪一般由合成扫频信号源、两个测试端口（含信号分离部件）、多通道、相位相干、高接
收灵敏度的调谐接收机组成。矢量网络分析仪是一种高集成度的测量仪器，所需的外部配置较少，主要是各种校准器，包括开
路器、短路器、匹配负载、转接电缆以及连接被测件所需的转换装置。
安立公司生产的37300系列微波一体化矢量网络分析仪将合成扫频信号源、锁相接收机和S参数测试装置有机地结合在一
台仪器中，具有两个测试端口、四个接收通道。不仅可以快速、精确地测量被测件S参数的幅度、相位和群延迟特性，还可测
量微波器件的绝对输出功率。
2.1.1 矢量网络分析仪的组成
该测试系统由一台37347D矢量网络分析仪及其相关的校准组件构成。主要包括：
a) 矢量网络分析仪 37347D
b) 校准箱 3650
开路器
短路器
3.5mm同轴校准件
2cm波导校准件
c) 时域功能 3700/A
d)下扩频 SM6164
e) 稳相电缆： 3671a50－1
f) 各种转换器\
g) 测试中必须的非标零件
过渡波导
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