矢網(wǎng)的接收機(jī)校準(zhǔn)

網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本原理是將掃描信號(hào)提供給 DUT，并測(cè)量該信號(hào)的傳輸和反射，然后將結(jié)果顯示為傳輸和反射信號(hào)與來(lái)自信號(hào)源的輸入信號(hào)之比。E5071C 網(wǎng)絡(luò)分析儀由電路模塊組成，如下圖所示。

這里我們會(huì)發(fā)現(xiàn)矢網(wǎng)的框圖中有一部分叫：接收機(jī)。

《微波器件測(cè)量手冊(cè)》中說(shuō)：矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)之一是動(dòng)態(tài)范圍，動(dòng)態(tài)范圍有時(shí)被定義為：接收機(jī)保持工作狀態(tài)時(shí)，能承受的最大信號(hào)電平與接收機(jī)噪聲系數(shù)之間的差值。在絕大多數(shù)情況下，接收機(jī)的最大損壞電平要遠(yuǎn)高于工作電平。所以矢網(wǎng)一般要采用高靈敏度的接收機(jī)。

矢網(wǎng)將發(fā)送到接收機(jī)的每個(gè)信號(hào)首先將由混頻器轉(zhuǎn)換為 IF 信號(hào)，然后由 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這些流程將獨(dú)立應(yīng)用于每個(gè)信號(hào)。隨后由宏程序處理器對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，并在屏幕上顯示測(cè)量結(jié)果。這是基本的接收機(jī)工作流程。其實(shí)頻譜分析儀從某些角度來(lái)理解也是接收機(jī)的一種。

在維修工程師的工作內(nèi)容中，除了之前文章有講到過的功率校準(zhǔn)之外，其中還需要對(duì)接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于接收機(jī)端口和源端口上的功率校準(zhǔn)信息用于計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，所以在執(zhí)行接收機(jī)校準(zhǔn)之前需要對(duì)選定端口進(jìn)行正常的反射校準(zhǔn)及功率校準(zhǔn)，這樣接收機(jī)校準(zhǔn)的精度將有效提高。

端口反射參數(shù)校準(zhǔn)及功率校準(zhǔn)之前講到過這里就不說(shuō)了，下面主要說(shuō)下接收機(jī)校準(zhǔn)的操作步驟。首先點(diǎn)擊物理按鍵【Cal】，在子菜單下有一項(xiàng)【Receiver Calibration】

下圖中【Select Port】是選擇需要執(zhí)行校準(zhǔn)的端口。

【Correction】需要打成【ON】代表說(shuō)打開接收機(jī)的誤差校正；

【Source Port】是定義選擇要執(zhí)行功率校準(zhǔn)的激勵(lì)端口，或者叫源端口；

【Power Offset】功率補(bǔ)償默認(rèn)是 0dB，具體可根據(jù)功率校準(zhǔn)檢測(cè)出來(lái)的儀表實(shí)際功率值而做補(bǔ)償。

【Calibrate Both】、【Calibrate R】和【Calibrate T】分別表示需執(zhí)行校準(zhǔn)的項(xiàng)目。

仔細(xì)看，校準(zhǔn)項(xiàng)目中有出現(xiàn) A 和 R1 字樣，A 和 R 還有 B 具體指的是什么？

通常來(lái)說(shuō)入射信號(hào)是 R，反射信號(hào)是 A，穿透信號(hào)是 B。所以一般的反射類參數(shù)，如 S11、S22、阻抗、導(dǎo)納、駐波 SWR 和回波損耗這一類的參數(shù)定義都是：A/R 也就是反射信號(hào)比上入射信號(hào)。

穿透信號(hào)（或者叫發(fā)射信號(hào)）實(shí)際上是傳輸類參數(shù)，比如 S21、S12 這一類，像增益、群時(shí)延、插入損耗和插入相位等，所以它的表達(dá)方式是：B/R，也就是發(fā)射信號(hào)比上入射信號(hào)。

如下圖所示，所以整個(gè)測(cè)量過程中包括了源信號(hào)、參考信號(hào)和入射信號(hào)。

第一種情況

當(dāng)校準(zhǔn)端口和源端口都為 Port1 時(shí)，只能執(zhí)行參考接收機(jī) R1 的校準(zhǔn)。

第二種情況

當(dāng)校準(zhǔn)端口是 Port1 源端口為 Port2 時(shí)，可以執(zhí)行參考接收機(jī) R1 和反射信號(hào) A 校準(zhǔn)。

第三種情況

當(dāng)校準(zhǔn)端口是 Port2 源端口為 Port1 時(shí)，可以執(zhí)行參考接收機(jī) R2 和傳輸信號(hào) B 校準(zhǔn)。

第四種情況

當(dāng)校準(zhǔn)端口和源端口都為 Port2 時(shí)，只能執(zhí)行參考接收機(jī) R2 的校準(zhǔn)。

具體如下圖所示：

矢網(wǎng)除了接收以外還包括有信號(hào)源（如具備頻率和功率掃描功能的合成信號(hào)源）、信號(hào)分離裝置（一般是定向耦合器、功分器或者電橋），矢網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，坦白講我也沒完全搞懂，只能不斷學(xué)習(xí)研究。