TD3612A標量網絡分析儀
• 1~2300MHz標量網絡分析儀。
• 快速測量傳輸特性、反射特性和功率,分辨率0.01dB。
• 信號源具全頻段掃、對稱掃、窄帶掃、交替掃;點頻信號輸出的頻率<&plun;200KHz。
• 動態范圍+16~-55dBm。
• 可以GPIB程控。
一、概 述。
1、TD3612A標量網絡分析儀概述:
TD3612A標量網絡分析儀是一臺高智能化射頻標量網絡分析系統,它是由數字化高標量網絡分析儀和精密程控掃源融為一臺輕便主機。外接RF檢波器和SWR自動測試器,在CPU控制下,借助內存軟件在1~2300MHz頻率范圍內進行傳輸、反射測量。測量按人機對話方式進行,結果在CRT上數字字讀出,還可外接大屏幕CRT顯示器,也可用打印機硬考貝內部圖形和數據。
該儀器具有自測試、自校準、自診斷功能及電池維持功能,即便是關機后,仍保存測試數據。該系統帶GPIB接口,便于與別的儀器組成自動測試系統。
該儀器廣泛用于廣播、電視、通訊頻段,同時具有寬帶的方便和窄帶的精密,測量整機、部件、元器件十分方便。
TD3612A標量網絡分析儀可快速準確測量產品的增益、頻響、衰減和反射損耗。可對放大器、同軸電纜、功分器、分支分配器、天線、耦合器、衰減器、濾波器、隔離器等等RF器件進行傳輸特性和反射特性測量。
2、選購件
選購件1,30dB程控步進衰減器:是以10dB步進的程控衰減器。
選購件2,GPIB接口板: 裝上選購件2時,除電源開關外,面板上的控制鍵均可通過母線進行計算機程控或進行數送。
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選購件3,打印機:TD3612A標量網絡分析儀可配具有標準
的“centronics te”并行接口打印機,如HP5652噴墨打印機。惠普(HP)任一款帶并口的噴墨打印機均可使用。
3、產品的成套
TD3612A標量網絡分析儀 主機 一臺
延長連接器(N-JJ) 一只
TD10321或TD 10322檢波器 一只
TD10621或TD10622 SWR自動測試器 一只
三芯電源線 一根
TD3612A標量網絡分析儀使用說明書 一本
二、技術參數
1、掃源
頻率范圍: 5~2300MHz
頻率分辨率:10KHz
頻率準確度:單頻:&plun;200KHz
掃頻:掃頻寬度的&plun;2%&plun;200KHz
電平控制RF輸出功率范圍:
50Ω: +10dBm~0.1dBm,以0.1dB步進
75Ω:+8dBm~0.1dBm,以0.1dB步進
有選購件30dB程控步進衰減器時:
50Ω: +10~-29.9dBm,以0.1dB步進
75Ω: +8~-29.9dBm,以0.1dB步進
備注: 75Ω阻儀器的RF輸出功率都比顯示功率小2 dBm
RF輸出阻: 75Ω或50Ω ; RF輸出接頭:N型陰頭
輸出功率平坦度:50Ω:&plun;0.5dB(在+10dBm時)
75Ω:&plun;1.0dB(在+8dBm時)
有選購件30dB程控步進衰減器:
50Ω:&plun;1.0dB+衰減量的0.1dB/10dB(在+10dBm時)
75Ω:&plun;1.5dB+衰減量的0.1dB/10dB(在+8dBm時)
信號純度:諧波及非諧波寄生<-30dBc
掃描時間:由所選數據點和平滑量自動地確定
數據點數 | 平 滑 | 典型掃描時間 |
101 | OFF | <100ms |
201 | OFF | <250ms |
401 | OFF | <400ms |
101 | MIN | <350ms |
201 | MIN | <550ms |
401 | MIN | <1s |
101 | MAX | <3s |
201 | MAX | <6s |
401 | MAX | <10s |
2、網絡分析儀
顯示:對角線178mm(7寸)
標度分辨率:0.1~10 dB/DIV,以0.1dB步進。
偏移范圍: +99.9~-99.9dB,變動增量0.1dB。
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顯示分辨率: 垂直:0.01dB
水平:101、201、401點,由面板 頻率“數據點鍵”來選擇。
動態范圍:+16~-55dBm,可用到-60dBm。
平滑:由面板“平滑”鍵來選擇“小”, “正常”, “”,平滑是采用數字模擬技術來消除低電平跡線上的噪聲。
歸一化:采用歸一化時,每根跡線存貯800個點,對窄于全頻段的頻率范圍,自動插值歸一化數據。
網格:垂直分10格。正常掃頻時,從1~500MHz內,以頻率步進為1、2、5的順序自動地建立水平分格。
用“網格通/斷”鍵可關掉網格線,但在軸上仍留有標記,以示網格位置。
頻標:在顯示屏上能置8個控制的頻標,分辨率10KHz。頻標所指兩跡線的幅度以dB或dBm讀出。
3、物理特性
外形尺寸:177×432×476 mm ; 重 量:15㎏
電 源:交流220V&plun;10%,50Hz&plun;5% ; 功率消耗:120VA
工作溫度范圍:0~40℃
4、系統準確度
傳輸損耗準確度:采用歸一化時,測量元件的頻響所產生的誤差自動地從測試數據中減去。那么,總準確度是:
傳輸準確度=通道準確度+失配準確度
用TD10321/322檢波器,對于被測器件有20dB反射損耗,其典型的失配誤差是&plun;0.1dB;對于被測器件有15dB的反射損耗,其典型失配誤差是&plun;0.3dB,
反射損耗準確度:采用歸一化時,測量元件的頻響所產生的誤差自動地從測試數據中減去。那么,總準確度是:
反射損耗準確度=通道準確度+SWR自動測試器的準確度。
用TD10621/10622/SWR自動測試器的準確度是&plun;(0.1+0.06ρ² )其中ρ是被測器件的反射系數。
功率測量準確度:
功率測量準確度=通道準確度+檢波器的頻響
TD10321、10322檢波器的頻響是&plun;0.5dB
5、測量元件
TD10621/10622 SWR自動測試器:TD10621/10622自動測試器進行精密的反射損耗量,接頭類型為N型陰頭:
TD10621:5~2300MHz, 75Ω
TD10622:5~2300MHz, 50Ω
方向性:≥40Db
輸入功率:27dBm(500mw)
測試口駐波比:≤1.2
損耗(輸入到測試口):標稱值6.5dB
檢波器:用TD10321/322檢波器進行精密傳輸損耗或增益或功率測量,接頭類型為N型陽頭:
TD10321:5~2300MHz,75Ω
TD10322:5~2300MHz,50Ω
功輸入功率:20dBm(100mw)
測試口駐波比:≤1.2
三、工作原理
TD3612A標量網絡分析儀由數字化標量網絡分析儀和一個1~2300 MHz掃頻信號源組成主機,在準16位微處理器(CPU)8088控制下工作,帶測量元件SWR自動測試器和檢波器構成自動射頻標量網絡分析系統。
1、CPU板A5:CPU直接尋址圖形顯示處理器(GDP),Centron-ics
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打印機接口和GPIB接口,CPU還通過母板A10上的電纜母線與
掃頻驅動板A4、信號通道板A3及面板控制板A1板連接,CPU用8位數據母線通信。CPU板上裝有固化軟件64K。備用電池維持功能,即使儀器在斷電后,仍能保持信息。
2、掃頻驅動板A4:A4板與CPU數字接口,由帶鎖存的D/A變
換器提供信號給YIG驅動器及自動電平控制(ALC)電路。
3、微波、射頻部分:YIG振蕩器的輸出信號與本地振蕩器信號由混頻器混頻,產生1~2300MHz信號經放大器放大,再經定向檢波器及程控衰減器輸出。
定向檢波器取樣輸出信號,經ALC電路控制PIN電控衰減器,使整機輸出頻響&plun;0.5dB。
頻標組件產生基準頻標與輸出取樣信號混頻,用鎖滾動(lock-and-roll)技術使整機輸出單頻&plun;200KHz。
程控衰減器為選購件 ,可裝入機內,衰減量30dB,以10 dB步進。在機內受程控,可使整機從+10~-29.9dBm,以0.1dB步進。
檢波器和SWR自動測器是測量元件,使系統進行傳輸,反射及功率測量時取被測的相應信號。
4、信號通道板A3:信號通道板A3的主要功能是放大輸入的測試信號,使其適于A/D變換器的電平,提供線性或對數數據到CPU板。檢波器和SWR自動測試器的溫度特性及平方律偏離特性由A3板處理。在回掃期間,在CPU控制下由信號通道板完成穩功能。
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5、面板控制板A1:這塊板構成鍵盤,當一鍵壓下時,對A5板上CPU產生一個的編碼及中斷。A1面板上除UNLEVELED(無電平控制LED)受A4板控制外,其它的LED均受CPU控制。
旋輪的作用是編碼,當旋轉時,CPU譯碼這個中斷信號處理相應的變化參數。
6、GDP板A6:圖形顯示處理器(GDP)板主要功能如下:
① 接收CPU的指令,用于更新顯示跡線的信息。
② 顯示字構成提示菜單。
③ 顯示其它圖形信息,如頻標。
④ 在CRT顯示場速下,連續讀出三個存貯區的內容。
GDP從CPU取指令控制對三個圖形存貯區進行尋址,這三個存貯區的顯示內容如下:
個存貯顯示數字字、柵格、菜單及頻標。
第二個存貯顯示通道A的跡線及識別字母。
第三個存貯顯示通道B的跡線及識別字母。
7、CRT顯示器:圖象信號、同步信號及12V電源送入CRT顯示器顯出測量曲線和數據。
8、GPIB板A9:該選購件包括一個GPIB處理器(8291)和GPIB驅動芯片,通過GPIB芯片產生中斷與CPU板接口。
四、結構特征。
TD3612A標量網絡分析儀設計成臺式儀器,卸下后面四角的夾角,就可向后取上、下蓋板及左右側板、電路板及微波部件均可觸及到,各部分之間的連接由母線或插頭座電纜連接。
前面板A、B通道輸入插座用的是推拉式小型插頭座。當檢波器或SWR自動測試器所帶電纜插頭插A或B插座時,握住插頭后塑料護套,對準卡口一推,聽到“咔”一聲,即接通。取下插頭時,握
住插頭前部金屬套一拉,即取下。
五、安裝。
1、使用準備
TD3612A標量網絡分析儀使用交流
電源,為電沖擊損壞電路元件,電源插座應合GB1002-86單相插頭座型式及基本參數尺寸,使用2A保險絲管,不得。
該系統機內設計有良好的風冷系統,不能開蓋使用。后面板上的風機要注意取下清除塵土。
要取下機內部件或電路板,應有靜電措施,避免損壞靜電敏感器件。
2、預熱
TD3612A標量網絡分析儀開機后,預熱30分鐘,保障技術參數。
3、GPIB板的現場安裝
TD3612A標量網絡分析儀通過GPIB與別的儀器組成自動測試系統。選購GPIB板可由用戶自行安裝。
取下后面板上裝GPIB板處蓋板,將選購件GPIB板部件所帶20線插頭機內20線插座,并鎖緊。固定好后面板上GPIB板螺釘,安裝完畢。
GPIB系統能同時容納15臺儀器。在母線上要保持適當的定時關系和電平關系,方能保
障系統正常工作。否則,系統可能運行失敗。
因此,要求掛在母線上的儀器不能多于15臺,
總電纜長度不能過20米。
GPIB的地址出廠時預置地址5,如果需要不同地址,在GPIB后面板上由地址開關選0~31間任何地址,如圖所示。
GPIB由回車(CR)ASCⅡ字或回車、換行(CR/LF)ASCⅡ字來定界數據。
4、貯存
清理干凈TD3612A標量網絡分析儀,裝入吸濕干澡劑到包裝容器內,可在環境溫度-40~+60℃條件下貯存。
六、使用
1、前面板概述
前面板圖如圖所示
(1)電源開/關:整機電源開關,按下到開位置,電源接通儀器進行自測試,CRT上顯示出“自檢通過”即自測試通過。如果顯示出“自檢失敗”,即自測試失效,并且以中文顯示自測試失效的原因,指出儀器哪一部分有故障。
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自測試通過后,在屏幕上顯示出廠時的置定狀態:
A通道:傳輸特性 B通道:反射特性
A通道:偏移0.0dB B通道:偏移0.0dB
A通道:分辨率10dB/格 B通道:分辨率10dB/格
源方式:正常掃頻
起始頻率:5MHz 終止頻率:2300MHz
功率電平: +10dBm 柵 格:200MHz/格
平 滑:關 頻率數據點:201
(2)顯示亮度:調節顯示器亮度
(3)網格開/關:網格開/關,按一下該鍵,網格線滅,但在相應位置上仍留有標記,指示網格線的位置。再按一下該鍵,網格亮。
(4)菜單▲、▼:按▼使菜單光標向下移動,按▲使菜單光標向上移動。
(5)選擇:用來實現菜單選擇,在CRT菜單區內會指出選擇鍵的使用。
(6)A插座:A通道輸入。
(7)B插座: B通道輸入。
(8)RF 開/關:射頻功率輸出開/關鍵。當射頻功率關時,關指示燈亮。
(9)無電平控制:無電平控制指示。發光時,表示輸出射頻功率無電平控制。
(10)RF 輸出:掃源的信號輸出接頭。
(11)掃源部分各鍵及有關指示燈。
(12)打印部分各鍵。
(13)GPIB本地鍵及指示燈。
(14)數據輸入鍵和旋輪。
(15)保持:按該鍵,指示燈亮,保持數據。數據保持后,還可改變線標線、分辨率、參考位置及置頻標。按開始打印鍵起動打印機時,系統也處于數據保持狀態。
(16)網絡分析儀部分各鍵及有關指示燈。
(17)系統各功能鍵。
(18)CRT顯示:如圖6-2所示。CRT顯示測量曲線及網絡分析儀和掃源的設置狀態。網格頂部兩行是網絡分析儀的設置狀態,底部兩(或三)行是掃源的設置狀態。左邊字母“A”是跡線A起始端,用以識別A跡線,“>”是A跡線的參考線。右邊字母“B”是跡線B的末端,用以識別B跡線,“《”是B跡線的參考線。右上角方框內主要顯示掃源的工作方式。當選擇正常掃頻時,方框內顯示“掃頻”;
當選擇交替掃頻方式時,方框內顯示“交替掃頻(A)”或“交替掃頻(A、B)”,即交替掃頻A或(A、B)。當RF輸出關時,方框內顯示“RF 關”。當儀器處于保持方式時,方框內顯示“保持”。在正常掃頻方式時,根據所選擇掃頻寬度自動定水平網格,以顯示效果。不管兩種交替掃頻方式的那一種,網格固定為垂直、水平均為10格。
2、系統功能鍵
系統功能
存貯/調用 自檢 復位
A、存貯/調用鍵:存貯/調用鍵表示存貯、調用。按此鍵后,在菜單區內出現菜單,
此時光標在調用處。若按▼鍵,光標就會移到存貯處,假定光標在存
貯處,按選擇鍵出現菜單2,這告訴測試者可將現在顯示器上的設
置參數存貯到1至9存貯器中任一個中去。例如,將其存入存貯器5中,按數字鍵5,菜單消失,即已存好。要調用存貯器中的信息,操作方法與存貯信息類似。例如,要調出存貯器中的信息,按存貯/調用鍵,此時光標在調用處,再按選擇鍵,出現菜單2(頂部存貯已改為調用),再按數字鍵4,這時由存貯存器4中的設置參數取代顯示器上原有的設置參數。
B、自檢鍵:按此鍵后,儀器完成自測試,在屏幕上顯示自測試結果。
C、復位鍵:按下此鍵出現菜單,再按選擇鍵,這時儀器完成自測試,并將儀器恢復到出廠時的設置狀態。
3、網絡分析儀各鍵和指示燈
A、顯示開/關鍵和指示燈:顯示開/關鍵是顯示通斷鍵,按此鍵,通道斷,指示燈滅,相應通道顯示跡線消失。再按此鍵,通道通。
B、參考位置/分辨率鍵:按此鍵,出現菜單3,光標在參考位置處,測試者可按需要置參考位置的dB數。
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例如:想參考位置-10.1dB,按數據鍵-10.1,光標中立即顯示-10.1dB,而且相應通道也按新的參考位置值顯示。
菜單3中(右圖),按▼鍵,光標就在分辨率處,
置數方法與參考位置相同。這二者還可用數據輸
入鍵盤中的旋輪轉動置入。
C、自動定標鍵:按此鍵,使相應跡線置參考位置和分辨率值,便于觀察和測量數據,這是由機內CPU自動處理的。
D、平滑鍵和指示燈:有兩個濾波級別,即正常和,以小信號電平顯示。按此鍵,儀器處于相應的平滑狀態,對應指示燈亮,關狀態是不加平滑。
E、菜單鍵:指網絡分析儀部分的菜單鍵,按此鍵出現菜單4,光標在測量類型處,即置測量類型。按選擇鍵出現菜單5,光標在傳輸特性,即置A通道為傳輸特性測量方式。按選擇鍵,網格頂部A通道顯示傳輸特性,A跡線顯示的是傳輸特性。菜單5中反射特性,功率 ,校準數據,這些功能均可用▼、▲、選擇鍵來選擇,使相應通道具有相應的功能顯示能力。菜單4中的功能使用▼、▲、選擇鍵來選擇。
其中“測試線標”為設置高、低幅度線,用于器件的平坦度指示,“參考位置”允許用戶設置0dB參考線。
F、校準鍵:按此鍵,指導測試者進行校準。
4、數據輸入鍵和旋輪
A、數字鍵盤:鍵入數值。
B、旋輪:改變(或輸入)數值。
C、輸入鍵:鍵盤數值由該健確認。
D、清除鍵:清除按錯的數值。
5、打印鍵
A、 菜單鍵:顯示菜單,測試者可選擇打印圖形或測量數據或頻標數據。
B、始打印鍵:按此鍵保持顯示數據,開始打印。
C、停止打印鍵:在打印過程中按此鍵,立即停止打印。
6 掃源各鍵和指示燈(圖6-7)
A、起始/終止鍵: 鍵入掃頻源的起始和終止頻率,按此鍵顯示菜單,利用▼、▲鍵和數據鍵盤,置所需的起始和終止頻率。
B.中心/帶寬鍵: 置對稱掃頻狀態的中心頻率和帶寬,當帶寬置0 MHz時,中心頻率就是點頻輸出。由起止掃頻轉為對稱掃時,自動計算出中心頻率和寬。
C.頻標鍵:按此鍵,顯示菜單,可置8個頻標,當前頻標頂部有提示“V”。
D、頻率數據點鍵和指示燈:用此鍵選擇數字掃頻斜波的101、18
201、401個電壓線,數提供細的掃頻分辨率。機器開機時,頻率數據點在201處。
E、菜單鍵:掃源部分的菜單鍵,按此鍵,用來選擇正常掃頻,輸入A交替掃頻,輸入A,B交替掃頻 三者之一。
F、功率電平鍵:按此鍵,打開功率輸出光標,用數據鍵盤或旋輪輸入新的源輸出功率電平。
7、GPIB指示燈及鍵
A、遠程指示燈:當工作于遠控方式時指示燈亮,菜單提供GPIB狀態。
B、返回本地鍵:如果在GPIB工作時按該鍵,儀器返回本地工作方式。若已編程本地封鎖(LLO)信息產生,在這種情況下該鍵不起作用;如果在本地工作方式時按此鍵,儀器的GPIB地址顯示在屏幕的菜單區內。
8、后面板概述
后面板裝有電源插座、保險管座、打印機接口插座、GPIB插座(若裝有該選購件)和外接CRT顯示器插座及風機等。
外接CRT插座給出組合視頻輸出,便于生產線上接大屏幕顯示器
使觀察舒適,要求外接CRT是長余輝(P39螢光粉)顯示,視頻帶寬25MHz,行頻約17KHz及標準組合視頻接口電壓。
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七、 用TD3612A標量網絡分析儀進行測量
(一) 校準儀器
1.傳輸特性校準
(1) 開A通道關B通道。
(2) 按“校準”鍵1次,再按“選擇”鍵2次。
(3) 傳輸特性校準結束。
(4) 注:如測試時有轉換接插件或電纜,請將其接在電橋和檢波器之間一起校準。
2.反射特性校準,連接示意圖如下:
(1) 開B通道關A通道。
(2) 按“校準”鍵1次,再按“選擇”鍵2次。
(3) 屏幕出現“等待”之后,再按“選擇”鍵1次
(4) 反射特性校準結束。
(5) 注:如測試時有轉換接插件或電纜,請將其接在電橋端口一起校準,但要另一端是開路。
(二)、無源器件和有源器件測量簡述。
1、無源器件測量。
(1)開機,預熱30分鐘。
(2)校準儀器。
(3)按“起始/終止”和“功率電平”鍵置測量所需頻率和功率(無源器件一般為10 dBm 或0dBm)。
(4)接入被測。
(5)用“參考位置/分辨率”鍵或“自動定標”鍵,使A、B曲線在屏幕上清晰顯示在合適位置。
(6)使用“頻標”鍵進行頻標讀數,使用“線標1”和“線標2”兩條線進行曲線波動范圍測量。此時可進行打印操作。
(7)如只測傳輸特性或只測反射特性,請打開A或B通道
如同時測傳輸特性和反射特性,將A和B通道同時打開。
2、有源器件測量。
有源器件的測量要注意兩點:一、被測器件的輸入輸出端有良好的隔直措施,否則會損壞檢波器,SWR自動測試器等測量元件。二、檢波器的輸入功率為+ 20dBm,因此應根據有源器件的增益來確定儀器的源輸出功率電平。計算方法如下:設有源器件的增益為G dB,源輸出功率為PdBm,則要下述關系:P+G<20即P<20-G。例如一放大器增益G<40dB,此時20-G =-20即源輸出功率P設置為-20dBm即可。
2、有源器件的測量。有源器件的測量方法與無源器件測量方法一樣。
(三) 交替掃頻測量
在實際測量中,我們想觀察被測某一頻段的傳輸特性,同時又想細致觀察該被測另一部分(可以是包含在已觀察頻段中一部份)的傳輸特性,這時用交替掃頻A方式 ,如在調試一個低通濾波器時,我們讓CRT上A跡線只顯示止帶傳輸特性(起止頻率
置在這一頻段),CRT上B跡線只顯示止帶傳輸特性(交替掃頻的起止頻率置一這一頻段),這樣在調通帶特性的同時,也能兼顧到阻帶特性,這給調試帶來方便。
另一種交替掃頻 (A、B)是A跡線顯示被測器件某一頻段(也可以是全頻段)的傳輸特性,B跡線顯示被測某一頻段(也可以是全頻段)的反射特性。
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