矢量網絡分析儀原理（三）

實際定向耦合器反向工作時，耦合端會有泄露輸出， 反向工作時耦合端輸出與輸入信號功率比定義為定向耦合器隔離度。

圖7  定向耦合器反向傳輸特性

對定向耦合器測試的重要指標為其方向性(Directivity)，方向性為定向耦合器反向工作隔離度與正向工作耦合度差值。方向性指標反映耦合器分分離正反兩個方向信號的能力。可以被視為反射測試的動態范圍。

測量定向耦合器有一種簡易方法，不需要正向和反向連接測試。當定向耦合器內部負載損耗功率相當小時，該方法得到的結果與真實值相近。

首先，在主臂輸出端接一個短路負載，由于全反射，耦合端輸出反映耦合度，對該值進行規一化處理后端接匹配負載。此時耦合端只是有限隔離度引起的泄露信號。因為已經進行了規一化處理，最后讀值就是耦合器方向性。

反射測試中，定向耦合器對于被測件反射信號而言是正向連接，定向耦合器耦合端輸出反映反射信號信息。

網絡分析儀測試反射特性時，由于定向耦合器有限的方向性影響，耦合器耦合端會包含泄露的輸入激勵信號，該信號會與反射信號進行矢量疊加，造成反射指標測試誤差。

被測件匹配性能越好，定向耦合器方向性對測試影響越大。

網絡分析儀中的接收機

由功分器，定向耦合器及輸出端得到的信號輸入到相應接收機進行處理，為對這些信號進行分析，網絡分析儀內置多臺接收機。

網絡分析儀是一個包含激勵源和接收設備的閉環測試系統。

圖8  網絡分析儀接收機

網絡分析儀中檢測信號主要有兩種基本方法。

方法1：二極管檢波，二極管檢波提取射頻信號輸入包絡電平，輸出電壓反映輸入信號功率。如果輸入信號為連續CW信號，為DC檢波，如果輸入為幅度調制信號，為AC檢波。二極管檢波只反映信號幅度信息，丟失了射頻載波信號的相位信息。

方法2：調諧接收機。調諧接收機將輸入信號進行下變頻后通過ADC變為數字量后處理。這樣可以得到信號的相位和幅度信號。

如果您使用過功率計，就會了解檢波器測量信號的特點。首先檢波器是寬帶功率測試，既如果檢波器工作頻率范圍是10M至18G，其功率顯示結果應為該頻率范圍內存在的所有信號功率和，而沒有選頻測試功能。由于這個原因，使用檢波器的標量網絡分析儀會對被測件輸出端的失真及雜波信號沒有區分能力，而會造成錯誤測試結果。

但標量網絡分析儀對變頻和非變頻的被測件使用相同的方法進行測試。

檢波器能檢測的功率范圍是有限的，例如為；-50dBm~10dBm， 這會限制標量網絡分析儀測試的動態范圍。

調諧接收機由于中頻信號要通過帶通濾波處理，由于檢波器帶寬測試模式，這種無選頻測試會造成大測試噪聲帶寬(20G)，而調諧接收機的中頻帶寬可小至1KHz，這樣可保證接收機有很好的測試靈敏度，而且對被測件輸出信號中雜波失真成分有很好抑制作用。

調諧接收機靈敏度度與其設置中頻濾波器帶寬有直接關系，中頻帶寬越窄，進入接收機噪聲能量越少，靈敏度相應提高，但輸出信號響應時間會變長，網絡分析儀測試速度會下降。