使用矢量網絡分析儀測量的優勢
矢量網絡分析儀器是一種電磁波能量的測試設備。它既能測量單端口網絡或兩端口網絡的各種參數幅值,又能測相位,矢量網絡分析儀能用史密斯圓圖顯示測試數據。使用它可以輕松完成很多測量需求,因此,使用網分儀擁有很多測量的優勢,接下來跟隨安泰測試小編一起看看吧。
1、矢量分析測量動態信號并產生復數數據結果
矢量信號分析相比模擬掃描調諧分析有著獨特的優勢。一個主要的優勢是它能夠更好地測量動態信號。動態信號通常分為兩大類: 時變信號或復數調制信號。時變信號是指在單次測量掃描過程中,被測特性發生變化的信號( 例如突發、門限、脈沖或瞬時信號)。復數調制信號不能用簡單的 AM、FM 或 PM 調制單獨描述,包含了數字通信中大多數調制方案,例如正交幅度調制 (QAM)。
圖1. 掃描調諧分析顯示了一個窄帶IF 濾波器對輸入信號的瞬時響應。矢量分析使用FFT 將大量時域采樣轉換到頻域頻譜。
傳統的掃描頻譜分析實際上是讓一個窄帶濾波器掃過一系列頻率,按順序每次測量一個頻率。對于穩定或重復信號,這種掃描輸入的方法是可行的,然而對掃描期間發生變化的信號,掃描結果就不能精確地代表信號了。還有,這種技術只能提供標量( 僅有幅度) 信息,不過有些信號特征可以通過進一步分析頻譜測量結果推導得出。
矢量信號分析測量過程通過信號“快照”或時間記錄,然后同時處理所有頻率, 以仿真一系列并聯濾波器從而克服了掃描局限。例如,如果輸入的是瞬時信號,那么整個信號事件被捕獲( 意味著該時刻信號的所有信息都被捕獲和數字化); 然后經過 FFT 運算,得出“瞬時”復數頻譜對頻率的關系。這一過程是實時進行的,所以就不會丟失輸入信號的任何部分。基于這些,矢量信號分析有時又稱為“動態信號分析”或“實時信號分析”。不過, 矢量信號分析跟蹤快速變化的信號的能力并不是無限制的。它取決于矢量信號分析所具有的計算能力。
2、矢量信號分析縮短測量時間
并行處理為高分辨率 ( 窄分辨率帶寬 ) 測量帶來另一個潛在的優勢:那就是更短的測量時間。如果你曾經使用過掃描調諧頻譜分析儀,就會知道在較小小頻率掃寬下的窄分辨率帶寬 (RBW) 測量可能非常耗時。掃描調諧分析儀對逐點頻率進行掃描的速度要足夠慢以使模擬分辨率帶寬濾波器有足夠的建立時間。與之相反,矢量信號分析可以一次性測量整個頻率掃寬。不過,由于數字濾波器和 DSP 的影響,矢量信號分析也有類似的建立時間。與模擬濾波器相比,矢量信號分析的掃描速度主要受限于數據采集和數字處理的時間。但是,矢量信號分析的建立時間與模擬濾波器的建立時間相比通常是可以忽略不計的。對于某些窄帶測量, 矢量信號分析的測量速度可以比傳統的掃描調諧分析快 1000 倍。
在掃描調諧頻譜分析中,掃描濾波器的物理帶寬限制了頻率分辨率。矢量信號分析沒有這一限制。矢量信號分析能夠分辨間隔小于100 μHz 的信號。矢量信號分析的分辨率通常受限于信號和測量前端的頻率穩定度,以及在測量上希望花費的時間的限制。分辨率越高,測量信號所需要的時間( 獲得要求的時間記錄長度) 就越長。
3、時間捕獲是信號分析和故障診斷的有利工具
另一個極為有用的特性是時間捕獲能力。它使你可以完整無缺地記錄下實際信號并在以后重放,以便進行各種數據分析。捕獲的信號可用于各種測量。例如,捕捉一個數字通信的發射信號,然后既進行頻譜分析也進行矢量調制分析,以測量信號質量或識別信號缺損。
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