網絡分析儀是什么？網絡分析儀的原理：
1973年，研制了一種六端口網絡分析儀。它采用由定向耦合器和混合連接器（magict）組成的六端口網絡作為測量單元。除兩個端口分別與信號源和被測對象相連外，其余四個端口分別與幅度檢測器或功率計相連。通過四個振幅的適當組合，可以得到所測網絡散射參數的模式和相位。它不需要使用復雜的雙通道接收機來獲取相位信息，大大簡化了測量系統的硬件結構。此外，它還具有多個必要數量的冗余測量端口，可以用來檢查冗余數據，提高測量結果的可信度。但是它的計算要比四端口網絡分析儀復雜得多。雙六端口網絡分析儀用于測量雙端口網絡，即六端口網絡分析儀中的一個連接到被測網絡的端口1，另一個連接到被測網絡的端口2，這樣可以避免在測量過程中對被測網絡的輸入輸出進行切換或手動反轉，進一步提高測量精度，從第n個端口輸入的入射行波會散射到所有其他端口并發射出去。如果第m個端口的行波為BM，則第n個端口和第m個端口之間的散射參數SMN為BM/an。雙端口網絡具有四個散射參數S11、S21、S12和S22。當兩個終端匹配時，S11和S22分別是端口1和2的反射系數，S21是從端口1到端口2的透射系數，S12是相反方向的透射系數。當某一端口的M端失配時，該端口反射的行波將重新進入M端口。可以認為m端口仍然匹配，但是m端口上有一個行波AM入射。這樣，在任何情況下都可以列出等效入射行波和等效出射行波與各端口散射參數之間關系的聯立方程。在此基礎上，可以求解網絡的所有特性參數，如輸入反射系數、駐波比、輸入阻抗和各種前向和后向傳輸系數。這是網絡分析儀最基本的工作原理。單端口網絡可視為雙端口網絡的特例，其中除S11外，S21＝S12＝S22。對于多端口網絡，除了一個輸入端口和一個輸出端口外，所有端口都可以連接到匹配的負載上，因此相當于一個雙端口網絡。通過依次選擇每對端口作為等效雙端口網絡的輸入輸出，進行一系列測量并列出相應的方程，可以求解N端口網絡的所有N2散射參數，得到N端口網絡的所有特征參數。圖3顯示了四端口網絡分析儀測量左側S11時測試單元的原理。箭頭表示每個行波的路徑。信號源u的輸出信號通過開關S1和定向耦合器D2（即入射波A1）輸入到被測網絡的端口1。端口1的反射波（即端口1的輸出波B1）通過定向耦合器D2和開關傳輸到接收機的測量通道。同時，信號源u的輸出通過定向耦合器D1被發送到接收機的基準信道，并且信號與A1成比例。因此雙通道幅相接收機測量B1/A1，即S11，包括其幅相（或實部和虛部）。在測量過程中，網絡的端口2與匹配負載R1連接，以滿足散射參數指定的條件。系統中的另一定向耦合器D3也以匹配負載R2終止以避免不利影響。其他三個s參數的測量原理與此相同。
1973年，研制了一種六端口網絡分析儀。它采用由定向耦合器和混合連接器（magict）組成的六端口網絡作為測量單元。除兩個端口分別與信號源和被測對象相連外，其余四個端口分別與幅度檢測器或功率計相連。通過四個振幅的適當組合，可以得到所測網絡散射參數的模式和相位。它不需要使用復雜的雙通道接收機來獲取相位信息，大大簡化了測量系統的硬件結構。此外，它還具有多個必要數量的冗余測量端口，可以用來檢查冗余數據，提高測量結果的可信度。但是它的計算要比四端口網絡分析儀復雜得多。雙六端口網絡分析儀用于測量雙端口網絡，即六端口網絡分析儀中的一個連接到被測網絡的端口1，另一個連接到被測網絡的端口2，這樣可以避免在測量過程中對被測網絡的輸入輸出進行切換或手動反轉，進一步提高測量精度，從第n個端口輸入的入射行波會散射到所有其他端口并發射出去。如果第m個端口的行波為BM，則第n個端口和第m個端口之間的散射參數SMN為BM/an。雙端口網絡具有四個散射參數S11、S21、S12和S22。當兩個終端匹配時，S11和S22分別是端口1和2的反射系數，S21是從端口1到端口2的透射系數，S12是相反方向的透射系數。當某一端口的M端失配時，該端口反射的行波將重新進入M端口。可以認為m端口仍然匹配，但是m端口上有一個行波AM入射。這樣，在任何情況下都可以列出等效入射行波和等效出射行波與各端口散射參數之間關系的聯立方程。在此基礎上，可以求解網絡的所有特性參數，如輸入反射系數、駐波比、輸入阻抗和各種前向和后向傳輸系數。這是網絡分析儀最基本的工作原理。單端口網絡可視為雙端口網絡的特例，其中除S11外，S21＝S12＝S22。對于多端口網絡，除了一個輸入端口和一個輸出端口外，所有端口都可以連接到匹配的負載上，因此相當于一個雙端口網絡。通過依次選擇每對端口作為等效雙端口網絡的輸入輸出，進行一系列測量并列出相應的方程，可以求解N端口網絡的所有N2散射參數，得到N端口網絡的所有特征參數。圖3顯示了四端口網絡分析儀測量左側S11時測試單元的原理。箭頭表示每個行波的路徑。信號源u的輸出信號通過開關S1和定向耦合器D2（即入射波A1）輸入到被測網絡的端口1。端口1的反射波（即端口1的輸出波B1）通過定向耦合器D2和開關傳輸到接收機的測量通道。同時，信號源u的輸出通過定向耦合器D1被發送到接收機的基準信道，并且信號與A1成比例。因此雙通道幅相接收機測量B1/A1，即S11，包括其幅相（或實部和虛部）。在測量過程中，網絡的端口2與匹配負載R1連接，以滿足散射參數指定的條件。系統中的另一定向耦合器D3也以匹配負載R2終止以避免不利影響。其他三個s參數的測量原理與此相同。
在實際測量之前，用三個已知阻抗的標準儀器（如短路、開路和匹配負載）對儀器進行一系列測量，稱為校準測量。通過將測量結果與理想結果（無儀器誤差時）進行比較，計算誤差模型中的誤差因子并存儲在計算機中，從而對測量結果進行誤差修正。在每個頻率點進行校準和校正。其測量步驟和計算非常復雜，不能滿足人的要求。
上述網絡分析儀稱為四端口網絡分析儀，因為儀器有四個端口，分別與信號源、被測部分、測量通道和測量參考通道相連。其缺點是接收機結構復雜，誤差模型不考慮接收機產生的誤差。20世紀60年代中期，出現了一種多功能的微波網絡分析儀，它能在較寬的頻段內進行掃描，顯示各種網絡參數的模和幅。因此，網絡分析儀的基本組成部分實際上是一個S參數測量儀。框圖如圖2所示。
在測量網絡的S參數后，可以由S參數導出網絡的其它特征參數。因此，微波網絡分析儀具有多種功能。矢量網絡分析儀，它有一個信號發生器，可以掃描一個頻段。如果是單端口測量，在端口上加入激勵信號，通過測量反射信號的幅度和相位來確定阻抗或反射，由于分布參數影響明顯，網絡分析儀在使用前必須進行校準。
在微波電路的設計和計算中，需要確定元件和器件的所有網絡參數。S參數（散射參數）用來描述微波元件和器件的特性，包括微波晶體管。通常，雙端口網絡需要四個散射參數（S11、S22、S12和S21）來確定它們的總體值。因此，通常采用測量法來確定網絡參數。網絡分析儀是一種能夠在寬帶范圍內進行掃描測量，以確定網絡參數的綜合微波測量儀器。全名是微波網絡分析儀。網絡分析儀是一種新型的網絡參數測量儀器。它可以直接測量有源或無源、可逆或不可逆二端口和單端口網絡的復雜散射參數，并給出掃頻模式下各散射參數的幅度、相位和頻率特性。自動網絡分析儀能逐點修正測量結果的誤差，并能轉換輸入反射系數、輸出反射系數、駐波比、阻抗（或導納）、衰減（或增益）、相移、群時延等幾十個網絡參數，以及隔離和定位。
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