若是工程师想去测试一些微波器件的S参数，他们优先想到的是网络分析仪，笔者接触过的矢网的品牌及种类也有不少种，主要仍是像Keysight、Anritsu、R&S、中电41所及一些其它新兴的国产品牌。今天主要跟你们分享的是一家国产仪表商Rigol经过频谱分析仪实现的矢量网络分析模式的仪表。微信
一般频谱分析仪实现网络分析仪的功能是经过频谱仪自己内置TG跟踪源，而后外接VSWR电桥来实现SNA即标题网络分析仪的功能，Rigol的RSA N系列实时频谱经过内置定向耦合器的方法实现了单端口矢量的模式，对于一些单端口器件的测试提供了方便。网络
Rigol提供RSA5000和RSA3000两种类型共五款标配VNA功能的仪表。RSA5000和3000系列实时频谱分析仪的家族中，经过增长选件的方式能够提供包括：GPSA、RTSA、VSA（选件）、EMI（选件）、 VNA模式以普遍的应用于企业研发、工厂生产、教育教学等诸多领域。其中后缀带N的产品系列是标配VNA的选件模式的。app
用户能够经过实体按键的【Mode】菜单进行选择。注意：在不一样的工做模式下，前面板按键操做可能不一样。布局
一、GPSA GPSA 模式采用扫频和 FFT 两种分析方法。GPSA 既能够完成频域分析，也能够完成时域（零扫宽）分析。选择扫频测量的频谱分析仪模式。测试
二、RTSA RTSA 模式提供了实时信号分析功能，可实现无缝捕捉复杂信号。选择实时测量的频谱分析仪模式。spa
三、VSA VSA 模式提供了标准的矢量信号分析测量功能。
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四、EMI EMI 模式提供了 EMI 预兼容测量功能。
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五、VNA VNA 模式提供了矢量网络分析功能，可进行 S十一、S21 和 DTF 的测量。在 VNA 模式下，您可经过 Meas 菜单选择测量方式。orm
VNA模式能够实现对元器件、电路网络的S十一、S21以及故障点定位的测量，经过史密斯圆图、极坐标等多种显示更精确地表征被测件的网络特性。经过【Mode】按键-->【VNA】便可进入网分模式。blog
VNA模式下，按键面板的【TG】按键灯常亮红色，表示跟踪源默认是打开的状态，此时前面板的 【Gen Output 50Ω】端口链接器将输出与当前扫描信号同频率的信号，信号的功率可经过菜单设定。
VNA 模式下最多可同时显示 4 条迹线，每条迹线用不一样颜色标识：
迹线 1：黄色
迹线 2：蓝色
迹线 3：绿色
迹线 4：紫色
经过【Trace】按键能够更改每条迹线的格式。
1. 对数幅度Log Mag
迹线表明测量结果的对数幅度，单位为 dB。
2. 相位
迹线表明测量结果的相位，显示范围为 -180°至 +180°，单位为度（°）。
矢量网络分析仪，之因此叫“矢量”，就是能够测试相位。更重要的是，能够进行校准的矢量修正，因此矢量网络分析仪的相位测试能力是很是重要的。校准完毕后，晃动下电缆，看S21的相位是否抖动过大，大于5°@40GHz。
3. 群时延
迹线表明 DUT 中的信号传输延迟，单位秒（s）。
4. 史密斯圆图
史密斯圆图格式用于显示基于 DUT 反射测量数据的阻抗。在此格式中，绘制迹线的位置与极坐标格式相同。史密斯圆图格式容许用户选择如下任一种数据组做为 Marker 的显示结果：— 线性/相位：线性幅度和相位。— 对数/相位：对数幅度和相位。— 实部/虚部：实部和虚部。— R + jX：阻抗图。R: Resistance 电阻；X: Reactance 电抗。单位都为Ω。— G + jB：导纳图。G: Conductance 电导；B: Susceptance 电纳。单位都为 S。
5. 极坐标 迹线到极坐标原点的距离表明测量结果的幅度（线性），以与原点的位移表示幅度 （线性）、以偏离正 X 轴逆时针方向的角度表示相位。极坐标形式容许用户选择 如下任一种数据组做为 Marker 的显示结果：— 线性/相位：线性幅度和相位。— 对数/相位：对数幅度和相位。— 实部/虚部：实部和虚部。
6. 线性幅度
迹线表明测量结果的线性幅度。
7. 驻波比
迹线表明驻波比，SWR= 1+𝜌 1−𝜌 ，其中 ρ 表明反射系数，单位：无
8. 实部
迹线表明测得的复数参数的实数部分。
9. 虚部
迹线表明测得的复数参数的虚数部分。
10. 扩展相位
迹线表明测量结果的相位，能够显示+180°以上和-180°如下的相位，单位为度 （°）。
11. 正相位
迹线表明测量结果的相位，显示范围为 0° 至 +360°，单位为度（°）。
12. 对数幅度(DTF) 迹线表明 DTF 测量下的时域对数幅度，单位为 dB。
13. 线性幅度(DTF) 迹线表明 DTF 测量下的时域线性幅度。
14. 回波损耗(DTF) 迹线表明 DTF 测量下的回波损耗，单位为 dB。
经过【Meas】按键能够修改S参数的设置，S11 测量时默认显示为四窗口，窗口布局功能可用。S21 测量时默认显示上下两窗，窗口布局功能可用。DTF 测量时显示上下两窗，窗口布局功能禁用。
校准功能
经过【Meas Setup】菜单下的【校准】项提供开路、短路和负载校准。此校准方法能够有效地消除在使用该端口的反射测量中测试装置的反射跟踪偏差、方向性偏差和源匹配偏差。
同时在校准套用中支持自定义校准件，由于每一个型号的校准件都有本身的校准参数。
包括开路、短路、负载、直通。
OPEN校准件的参数有：
C0，C1，C2，C3 +偏移长度或者时间（时间=长度/空气中光速）
SHORT校准件的参数有：
L0，L1，L2，L3 +偏移长度或者时间
LOAD校准件的参数有：50或75 ohm
对于直通的定义Rigol用的是长度单位，这个跟Anritsu的仪表是同样的，Keysight及41所的仪表均是用时间ps单位在定义直通。
校准完成后接负载的状态，Smith圆图是中心原点，表示50欧姆阻抗匹配，这样是基本正常的。
口径步长
口径步长（Aperture Step width）k 决定了群时延𝜏𝐺所用到的口径大小 𝑓𝑑。VNA 经过离散的频率测量 S 参数，频率步长为∆𝑓，定义口径步长k = 𝑓𝑑/∆𝑓。
群延迟𝜏𝐺由散射系数𝑆11或𝑆21的相位求微分，并由因子− 1/360°加权计算获得（以 S21 举 例）：
其中𝑓𝑑表示测量口径。群时延的测量精度取决于使用的口径𝑓𝑑，其值过大会损失细节，太小会加大噪声的影响。口径选择目前没有统一的规则，只能经过经验来选择适当的口径。
DTF测量
上窗口显示传输损耗和距离的关系，迹线格式能够选择线性幅度(DTF)和对数幅度(DTF)2 种格式。
下窗口显示传输损耗和频率的关系，迹线格式能够选择线性幅度、驻波比、回波损耗(DTF) 3种格式。
Rigol目前频谱分析仪的VNA模式虽然有必定的基本功能，但总体功能仍是比较单一。诸如像校准功能中的波导校准、微带校准、未知直通校准、接头移除法校准都还不具有，将来的路还很长，但我相信不久的未来这些功能全都会有的。
各类校准方法总结
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