浅析向量网路分析仪工作原理

圖六：分離兩微波訊號相差

現在考慮設定頻率在1.1GHz進行相同的測試，頻率比原先的高出十個百分比，因此相對應的波長會比值前短十個百分比，測試訊號路徑長現比參考訊號路徑多0.1波長（見圖七），此測試訊號是：x 360 = 396度

與之前用1GHz頻率進行項位量測差了36度，所以網路分析儀將顯示的相位差是-36度。此測試訊號設定在1.1GHz時是比設在1GHz時相位延遲了36度。

圖七：分離兩微波訊號相差396度

如果我們將量測頻率設定在1.2GHz，我們將讀到-72度，若將頻率設定在1.3GHz可讀到-108度，等等如圖八所示，這是一個測試訊號與參考訊號之間的電子性的延遲，對於這些延遲我們將使用工業用的常用術語，就是我們常聽到的相位延遲（phase delay），在早期的網路分析儀中，在測試時有用參考測試臂（reference arm）將長度正規化，使測試臂對於（相位對頻率）參數做適當的量測。

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圖八：電子相位延遲

去量測待測物的相位角，我們先移去電子長度的相位改變是由於頻率改變的關係不看，直接看實際相位特性，這個特性將會很小於相位改變是由於電子長度不同所造成的影響。

可用兩種方式來完成這件事情，第一種大家比較常用的方式是插入一適當長度的傳輸線，置於參考訊號路徑上，使得兩路徑成為等長的效果如圖九所示。使用理想的傳輸線與理想的分配器，然後我們將量測相位常數當成是在改變頻率的因素，這種近似法的使用有一個問題必須考慮，就是每ㄧ次進行量測設定時必須改變傳輸線的寬度。

圖九：兩路徑電子長度相等

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另一種近似法是利用軟體的方式來控制路徑長度差，圖十說明顯示一個元件相位對頻率關係的座標，這個元件有著不同的效應，即是在不同頻率時輸出相位會出現非線性效果，因為如此的結果，我們知道該元件有著非線性相位的響應，就可以利用線性相位的值進行相位偏差量的補償，所以最後此元件隨著頻率產生的非線性相位偏差我們可以依據上述的方式修改消除延遲的特性。

圖十：頻率增加改變相位非線性

現下市面上的網路分析儀幾乎都有提供自動參考延遲線的補償功能，使用時只要按下一按鈕即可，可說是非常簡單。圖十一說明當我們進行相位補償後看到的量測結果，在一系統應用上通常是修正長度的差異，無論如何這些多餘的相位特性在測試上都是需要考慮的，不可任意忽略。

圖十一：相位補償後之結果

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淺析向量網路分析儀工作原理（下）

前一回我們簡單介紹了向量網路分析儀的工作原理與量測系統的基本觀念，緊接著這一次我們將帶入實際的量測方法，以及在量測時的誤差該如何修正。

向量網路分析儀量測法

現在讓我們考慮測試一個待測物，它是一個兩埠元件，元件兩邊各有一個連接器，關於這樣的量測我們對什麼有興趣呢?以下是我們的說明。

第一，我們將量測每一個埠的反射特性，另一端沒有用到的埠一定要用終端電阻50歐姆接起來，如果我們指定一個端面為標準平面一定要將其參考平面定清楚，然後我們就定義反射特性從參考平面而來的稱之為順向反射量（Forward reflection）。從另一端面來的反射特性就稱之為逆向反射量（Reverse reflection）如圖十二所示。

圖十二：順向與逆向反射

第二，我們來量測順向穿透（Forward Transmission）與反向穿透（Reverse Transmission）特性，在一般場合中我們都使用速記法，都稱要測的項目為S參數，S是英文單字scattering

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