矢量网络分析仪(VNA)的工作原理基于对射频/微波网络散射参数(S参数)的精确测量，其核心流程可分为信号生成、分离、测量、校准与数据处理五个关键步骤。
矢量网络分析仪的详细解析：
一、信号生成与分离
信号源：
VNA内置高频信号源，产生连续正弦波或脉冲调制信号，频率范围覆盖被测设备(DUT)的工作频段(如1MHz至110GHz，依赖具体型号)。信号源需具备高频率稳定度和低相位噪声，以确保测量精度。
信号分离：
生成的信号通过定向耦合器或功分器分为两路：
参考信号(R)：直接输入接收机，用于校准系统误差。
测试信号(A)：经端口1或端口2输入被测设备(DUT)。
二、反射与传输信号测量
反射信号(B)：
当测试信号入射DUT时，部分信号被反射(如因阻抗不匹配)，通过定向耦合器捕获反射信号，输入接收机1。
传输信号(C)：
未被反射的信号通过DUT传输至另一端口(如端口2)，由接收机2捕获。
三、校准与误差消除
系统误差来源：
方向性误差：反射信号与入射信号的隔离度不足。
源匹配误差：信号源阻抗与传输线不匹配导致的反射。
反射跟踪误差：电缆、接头等损耗引起的幅度和相位偏差。
校准方法：
SOLT校准(短路-开路-负载-直通)：
通过连接标准件(短路、开路、负载)至端口1和端口2，测量并存储误差项，后续测量时通过算法修正。
电子校准(ECal)：
使用内置电子标准件(如Keysight 85093C)，通过软件控制自动切换校准状态，显著简化流程并提升精度。
四、频域与时域转换
频域分析：
直接显示S参数的幅度(dB)和相位(度)随频率变化的曲线，用于评估阻抗匹配、滤波器特性等。
时域分析(TDR)：
通过逆傅里叶变换将频域数据转换为时域，生成步进响应(Impulse Response)，可定位传输线中的断点、阻抗不连续或电缆故障。
五、关键性能指标
动态范围：
表示VNA能测量的最大与最小信号比值(如120dB)，直接影响弱信号检测能力。
迹线噪声：
测量结果的波动幅度，需通过增加平均次数或延长积分时间降低噪声。
频率分辨率：
步进扫描模式下相邻测试点的频率间隔，影响频域曲线的平滑度。
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