一、什么是網絡分析儀

網絡分析是指設計制造人員和制造廠家對較復雜系統中所用元件和電路的電氣性能進行測量的過程。當這些系統傳送具有信息內容的信號時，我們最關心的是如何以最高效率和最小失真使信號從一處傳遞到另一處。矢量網絡分析是通過測量元件對頻率掃描和功率掃描測試信號的幅度與相位的影響，來精確表征元件特性的一種方法。

網絡分析儀是一種電磁波能量的測試設備。網絡分析儀功能很多，被稱為"儀器之王"，是射頻微波領域的萬用表。小到一顆電感，大到一個巨型的雷達，在生產測試過程中都會使用到網絡分析儀來對他的電氣性能進行測試。

二、寫這篇網絡分析儀故障判斷的目的

正是由于網絡分析儀使用的廣泛性和不可替代性，它在市場上的量非常大，有些工廠可能就一種單一型號的網絡儀就有好幾百臺。維護保養這些儀表就成了不小的工作量，如果是測試過程中測試產品不合格了，要判斷是產品的問題，還是儀器的問題，對于一個新手來說，也是一個巨大的挑戰。如果你是一個設備管理（維護）人員，當測試工程師說是儀表的問題要求更換一臺或者送修儀器的時候，如果你會檢測儀表的故障，這樣也會對你的工作有巨大的幫助。同時對于我們設備提供商來講，也能避免一些無謂的置換，提高儀表的使用效率。基于這個原因，促使我們寫了這么一篇最基礎的網絡分析儀故障判斷的文章，幫助一些新手如何判斷網絡儀的好壞。在這里不講史密斯圓圖，不講相位，沒有公式，有的只有圖片和最最直觀的曲線。

三、判斷網絡儀好壞（目測）

網絡分析儀開機后，有時候由于客戶的應用設置，測試界面會自動進入客戶設置好的狀態，這時候我們需要 按一下 preset按鍵，讓儀表進入出廠默認設置模式。然后在按一下meas 按鍵，分別看一下 S11， S21 ，S12，S22 的曲線，就能簡單判斷儀表的好壞 。以agilent的E5062A 網絡儀為例 : 只要這4條曲線和下面4張圖片一樣，那這臺儀表就基本沒有問題。

四、判斷網絡儀好壞（使用一根標準的傳輸電纜）

Preset 儀器 ，目測S參數曲線沒有問題后，使用標準傳輸電纜，連接儀器的兩個端口（如果儀器是多端口的，則需要分別連接） 看儀器S參數的曲線，如果和下面4張圖片一致，那基本上98%以上可以認為這臺儀器是好的。可以正常使用的。

五、壞網絡儀的曲線

故障：端口1 輸出功率低

還是這臺儀器，我們連接上傳輸線，再來看看S參數曲線和好的儀器有什么差別。

對比前面好的儀器的曲線，我們就可以判定這臺儀器損壞了， 需要送修了。

六、定位網絡儀的故障板

判斷了網絡儀的好壞，如果儀器不在保修期內，而公司有條件也同意工程師拆機檢測，而你又恰好有興趣，那您就可以參考這一節的內容，來定位你的網絡儀的故障模塊。 這里為了讓大家明白圖片中幾個測試點信號，需要配上一張網絡分析儀的原理框圖，稍微介紹一下了。

這是網絡分析儀最基本的框圖，不管你儀器的頻率是多少的，不管是什么品牌的，他的基本架構都逃脫不了這個框圖。簡單的說射頻部分就是三個部分：1、源輸出模塊，2、信號分離模塊，3、接收模塊。早期的儀表，像agilent 的8753系列，871X系列，愛德萬的R3767系列的內部架構和這框圖特別像，每個都是獨立的模塊。 現在的儀表由于器件的發展，同時要考慮到生產的成本，會把幾個部分集成在一塊板上。像我們作為典型例子來講的這個E5062A，他就只有兩個電路板，簡單的稱為源板和接收機板。不過拆開源板和接收機板，你還是能在電路板上找到這些對應模塊的電路。

還是以剛剛那臺我們通過目測和接上傳輸線測試確定有故障的這臺E5062A 為例。我們已經初步判定是端口1的功率低，那么功率到底低多少呢？輸出多少是正常的呢，這時候我們就需要拆開儀器，對幾個信號輸出點進行測量，這里我們使用的是頻譜儀來檢測，使用頻譜儀的好處是可以全頻段的檢測，而且可以看到圖形，比較直觀。

再看端口2的波形

那到底是哪個板子壞了呢，還是兩個板子全部壞了，進一步的檢測就需要拆開儀表測試內部的信號。

拆開儀表：

E5062A網絡儀的結構比較簡單，射頻部分就兩塊板，圖上標明了源板上三個端口信號的輸出路徑。

通過頻譜儀，我們可以很直觀的看到，源板的端口1輸出功率不正常。 再來看源板端口2的輸出。

通過兩個端口信號的比較，我們就可以快速的確定儀器的故障板是源板，當然有的情況下，接收機板也會一起損壞，需要繼續檢測，在這里我們就不做衍生了。

文章中所寫的這些檢測方法和設置，都是我們在日常工作中根據個人喜好設置的，沒有標準可言，僅作為參考。如果有興趣的話，你也可以通過觀察一臺好的儀表，在接上負載的時候各個S參數曲線的樣子，總結出一套自己的檢測方法。

網絡儀作為儀器之王，他的頻段范圍很廣， 從 1G ，3G ， 6G ……直到67G ，110G都有產品，品牌也很多，安立，R&S，安捷倫 ，愛德萬都有自己的拳頭產品。 但是萬變不離其宗舉一反三，你就會發現，原來檢測網絡儀就需要這么幾招。

參考文獻： 《矢量網絡分析儀的基本原理》、《頻譜和網絡測量》

——作者 君鑒科技/維修工

審核編輯黃昊宇