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了解和改善网络分析仪的动态范围

了解和改善网络分析仪的动态范围

应用指南

表征多种类型的微波设备时，实现尽可能高的网络分析仪动态范围极为重要，在某些情况下，这是确定测量性能的关键因素。要从网络测量系统获得最大的动态范围，了解动态范围的本质和哪些方法可用于增加动态范围非常重要。有了这些知识，设计人员可以选择合适的方法获得最佳结果，并且把对其他参数的影响降到最小，比如测量速度等。

定义动态范围

网络分析仪的动态范围本质上是系统可以测量的功率范围，具体为：

  • P最大值：表示在测量过程中系统发生不可接受的误差之前可以测量的最高输入功率电平，通常由网络分析仪接收机的压缩技术指标来确定。
  • P参考值：表示测试端口处、来自网络分析仪信号源的标称功率。
  • P最小值：表示系统可以测量（其灵敏度）的最小输入功率电平，它取决于接收机的本底噪声。
  • P最小值取决于 IF 带宽、平均值和测试配置。

动态范围的两个常用定义是：

  • 接收机动态范围 = P最大值 – P最小值
  • 系统动态范围 = P参考值 – P最小值

可获得的动态范围取决于测量应用，如图 1 所示。

  • 系统动态范围：无需放大即可实现的动态范围，例如测量衰减器和滤波器等无源元件时。
  • 接收机的动态范围：如果把接收机看作是一个系统，那么它就是这个系统的真实动态范围。要实现接收机的全动态范围，可能需要用到放大器。这可以是被测器件或者是添加到测量系统的外部放大。

本底噪声定义

接收机的本底噪声是一项重要的网络分析仪技术指标，它有助于确定接收机动态范围。不幸的是，“本底噪声”并不是一个定义明确的术语，多年以来已经有了许多种不同的定义方式。

改善动态范围

在某些测量情况下需要提高网络分析仪的动态范围，使其超过使用默认设置时获得的电平。本底噪声决定了仪器可以测量的最小功率电平，从而限制了它的动态范围。使用平均值或降低系统 IF 带宽（IF BW）可以改善本底噪声。

请下载此“网络分析仪的动态范围”应用指南以了解更多信息。

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