矢量网络分析仪测量介电常数的方法

点击次数：3850 发布时间：2019/3/12 17:00:55

矢量网络分析仪测量介电常数的方法

在反射测试中之所以需要定向耦合器，是利用定向耦合的定向传输特性。当把信号由定向耦合器输入端接入时，耦合端有耦合输出，此时称为正向传输，定向耦合器相当于不均分功率分配器。

对于理想定向耦合器，当信号由耦合器输出端接入反向工作时，耦合端没有输出。这是因为输入功率被耦合器内部的负载和主臂终端外接负载所吸收，这就是定向耦合器的单向传输性。

实际定向耦合器反向工作时，耦合端会有泄露输出，反向工作时耦合端输出与输入信号功率比定义为定向耦合器隔离度。

定向耦合器反向传输特性
矢量网络分析仪测量介电常数的方法

对定向耦合器测试的重要指标为其方向性(Directivity)，方向性为定向耦合器反向工作隔离度与正向工作耦合度差值。方向性指标反映耦合器分分离正反两个方向信号的能力。可以被视为反射测试的动态范围。

网络分析仪中检测信号主要有两种基本方法。

方法1：二极管检波。二极管检波提取射频信号输入包络电平，输出电压反映输入信号功率。如果输入信号为连续CW信号，为DC检波，如果输入为幅度调制信号，为AC检波。二极管检波只反映信号幅度信息，丢失了射频载波信号的相位信息。

方法2：调谐接收机。调谐接收机将输入信号进行下变频后通过ADC变为数字量后处理。这样可以得到信号的相位和幅度信号。

调谐接收机由于中频信号要通过带通滤波处理，由于检波器带宽测试模式，这种无选频测试会造成大测试噪声带宽(20G)，而调谐接收机的中频带宽可小至1KHz，这样可保证接收机有很好的测试灵敏度，而且对被测件输出信号中杂波失真成分有很好抑制作用。

一般而言，网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上，是基本、应用层次也广的仪器，它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数，因此，举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上，几乎都会使用到。在量测参数上，它不但可以提供反射系数，并从反射系数换算出阻抗的大小，且可以量测穿透系数，以及推演出重要的S参数及其它重要的参数，如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB压缩点(Compression point)等。

上述的各个组件一般工作在50或75欧姆下的环境，实际上量测反射系数时，我们会搭配一对或一个单向性耦合器及一个功率分离器，如图5下方所示，才能将入射与反射信号分离，而对于穿透系数量测上，基本上使用一个功率分离器或单向性耦合器就可完成入射与穿透信号的分离动作，在穿透量测上使用单向性耦合器的好处是可以将大部分的能量送到待测物上，而可以得到较佳的动态范围，而电桥的接法与单向性耦合器类似，在此不再赘述。

信号处理及显示屏
矢量网络分析仪测量介电常数的方法

技术指标

1、试验环境温度：10℃～30℃（LCD液晶屏应避免长时间日照）

2、相对湿度：20%～80%

3、供电电源：电压：220V±10%

4、外形尺寸：长*宽*高=470mm*320mm*360mm

5、重量：16kg

6、输出功率：1.5KVA

7、显示分辨率：3位、4位（内部全是6位）

8、测试方法：正接法、反接法、外接试验电压法

9、测量范围：内接试验电压：

tgδ：99.9%