Was ist ein Netzwerkanalysator?
Ein Netzwerkanalysator ist ein Gerät, das die Übertragungs- und Reflexionseigenschaften in einem elektrischen Netzwerk testet. Zu den Komponenten eines Netzwerks gehören Übertragungsleitungen, Kondensatoren, Schalter, Induktivitäten und Widerstände. Netzwerkanalysatoren werden normalerweise zur Charakterisierung von Zwei-Port-Netzwerken wie Filtern und Verstärkern verwendet, können jedoch auch in einem Netzwerk mit mehreren Ports verwendet werden.
Der skalare Netzwerkanalysator (SNA) und der Vektornetzwerkanalysator (VNA) sind die beiden Arten von Netzwerkanalysatoren. Jeder Netzwerkanalysator besteht aus drei Hauptkomponenten, darunter ein Signalgenerator, ein Testgerät und ein oder mehrere Empfänger. Diese Geräte arbeiten hauptsächlich in Hochfrequenzbereichen zwischen 9 kHz und 110 GHz, einige arbeiten jedoch mit niedrigeren Frequenzen von etwa 1 kHz. Die Niederfrequenzanalysatoren werden am besten zur Messung der Stabilitätsanalyse von offenen Schleifen und Audio verwendet.
Obwohl ältere Modelle keinen Signalgenerator hatten, wurden sie für den Betrieb mit externen Einzelgeneratoren über eine spezielle Art von Verbindung entwickelt, die als GPIB-Verbindung (General Purpose Interface Bus) bezeichnet wird. Diese Verbindung erleichtert die Kommunikation zwischen zwei Hardwareteilen und tauscht Daten mit sehr hoher Geschwindigkeit zwischen beiden aus. Moderne Analysegeräte werden nicht nur mit einem, sondern mit zwei solchen Generatoren geliefert, damit sie komplexere Tests durchführen können. Ein Beispiel hierfür ist der Mischertest, bei dem sowohl Hochfrequenz- (RF) als auch Lokaloszillatorsignale (LO) gleichzeitig erzeugt werden müssen.
Der Testsatz spielt in beiden Analysatoren zwei wichtige Rollen, da er das einfallende Signal aufteilt und entweder zur Kalibrierung des Signalgenerators in einem SNA oder als Phasenreferenz für den VNA verwendet. Die letzte Komponente in beiden Geräten ist der Empfänger, der die Testergebnisse aufzeichnet. Beide Geräte verfügen über einen Standardreferenzport und mehrere Testports. Je nach Marke kann jeder Testport mit einem eigenen Empfänger verbunden oder gemeinsam genutzt werden.
Der skalare Netzwerkanalysator kann nur die Größe des Signals messen, während der Vektor-Netzwerkanalysator die Größe und Phase des Signals messen kann. Die Messungen werden kalibriert, um die Wiederholungen genau zu machen. Der Testanschluss, der als Referenz verwendet wird, ist mit R gekennzeichnet und die primären sind mit A, B und C gekennzeichnet.
Vektornetzwerkanalysatoren werden am häufigsten von beiden Typen verwendet. Um sicherzustellen, dass der Netzwerkanalysator genaue Ergebnisse liefert, muss er regelmäßig kalibriert werden. Die Kalibrierung kann automatisch oder manuell durchgeführt werden, der Prozess muss jedoch bestimmten Standards entsprechen.