网络报文分析仪

NSAR516B

网络记录分析单元

说明书

NSAR516B

网络记录分析单元

说明书

编写：汤小兵

审核：蒋晔

批准：张结

V1.01

国电南思系统控制有限公司

2011年8月

*本公司保留对此说明书修改的权利,请注意最新版本资料。

目录

1.概述 (5)

2.设计准则 (5)

3.应用方案 (6)

3.1.采样值网络传送 (6)

3.2.采样值点对点传送 (7)

4.装置特点 (8)

4.1.无损记录 (8)

4.2.精确记录 (9)

4.3.实时监视 (9)

4.4.离线分析 (9)

4.5.波形记录分析 (10)

5.技术指标 (10)

5.1.环境条件 (10)

5.2.供电电源 (10)

5.3.功率消耗 (10)

5.4.网络接入能力 (10)

5.5.记录能力 (11)

5.6.时钟精度 (11)

5.7.录波测距精度 (11)

5.8.录波记录信号 (11)

5.9.故障录波启动指标 (11)

5.10.绝缘性能 (12)

5.11.电磁兼容性能 (13)

5.12.机械性能 (13)

5.13.外形尺寸 (13)

6.装置功能 (13)

6.1.在线通讯监视 (13)

6.2.通讯信息记录 (14)

6.3.通讯记录分析 (14)

6.4.波形还原 (14)

6.5.异常告警 (15)

6.6.数据检索及提取 (15)

6.7.数据转换 (16)

7.硬件说明 (16)

7.1.配置说明 (16)

7.2.面板 (17)

7.3.背板 (17)

8.调试与维护 (18)

8.1.外部接线说明 (18)

8.2.装置调试 (18)

8.3.供货 (19)

8.4.包装、运输、储存 (20)

1.概述

NSAR516B 网络记录分析单元（简称NSAR516B）是数字化变电站通讯记录分析设备，可对网络通讯状态进行在线监视，并对网络通讯故障及隐患进行告警，有利于及时发现故障点并排查故障；同时能够对网络通讯信息进行无损失全记录，以便于重现通讯过程及故障；具有故障录波分析功能，当系统故障时，对系统的一次电压电流波形以及二次设备的动作行为以COMTRADE格式进行记录，便于事后离线分析。

NSAR516B 网络记录分析单元通过对数字化变电站中IEC61850通讯协议在线解析，能够以可视化的方式展现“数字式二次回路”的状态，并发现二次设备信号传输异常，还能够对由于通讯异常引起的变电站运行故障进行分析。

NSAR516B 网络记录分析单元可适用于110kV到500kV不同电压等级的电力系统，产品采用了大量先进的技术，具有运行稳定、大容量、高性能、易于安装维护等特点，完全适用于按照IEC 61850规范建设的数字化变电站。

2.设计准则

NSAR516B 网络记录分析单元的设计所涉及的相关标准如下所示：

IEC 61850 《变电站通信网络和系统系列标准》

DL/T 873-2004《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》

DL478–92 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

GB4858–84 《电气继电器的绝缘试验》

GB6126 《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》

GB7261 《继电器和继电保护装置基本试验方法》

GB11287–89 《继电器, 继电保护装置振荡(正弦)试验》

GB14285–93 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB/T14537–93 《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》

DL/T 623-1997 《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》

DL/T670–1999 《远动设备及系统第5部分第103 篇继电保护设备信息接口配套标准》

DL/T524–93 《继电保护专用电力线载波收发信机技术条件》

GB 14285-93 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB/T17626.2 《静电放电抗扰度试验》

GB/T17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》

GB/T17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5 《浪涌(冲击)抗扰度试验》

GB/T17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》

GB/T17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》

电安生[1994]191 号《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》GB191–90 《包装储运图示标志》

3.应用方案

3.1.采样值网络传送

图1为NSAR516B 网络记录分析单元在采样值采用网络传送的数字化变电站中的应用方案，在该方案当中，为便于描述，变电站层网络、间隔层GOOSE网络以及过程层SV网络均示意为星型单网结构，在实际应用当中，星型单网或多网、环形单网或多网以及混合型单网或多网均可应用。

对于任何网络结构，需遵循以下连接原则：

1.变电站层设备网络：每一个网络的交换机均需提供一个监听接口连接

NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

2.间隔层GOOSE网络：每一个GOOSE网络均需选择一台交换机提供一个

监听接口连接NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

3.过程层SV网络：每一个SV网络均需选择一台交换机提供一个监听接口

连接NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

4.GOOSE和SV混合网络：每一个网络均需选择一台交换机提供一个监听接

口连接NSAR516B 网络记录分析单元记录接口。

图 1 NSAR516B 网络记录分析单元应用方案——采样值网络传送

3.2.采样值点对点传送

图2为NSAR516B 网络记录分析单元在采样值采用网络传送的数字化变电站中的应用方案，在该方案当中，为便于描述，变电站层网络、间隔层GOOSE网络以及过程层SV网络均示意为星型单网结构，在实际应用当中，星型单网或多网、环形单网或多网以及混合型单网或多网均可应用。

对于任何网络结构，需遵循以下连接原则：

1.变电站层设备网络：每一个网络的交换机均需提供一个监听接口连接

NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

2.间隔层GOOSE网络：每一个GOOSE网络均需选择一台交换机提供一个

监听接口连接NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

3.过程层SV信号：每一个合并单元所输出的每一路采样值信号，均需提供

完全相同的信号连接到NSAR516B 网络记录分析单元记录接口；

4.过程层SV信号接口可以是以太网接口，也可以是非以太网接口，如FT3

帧格式接口。

图 2 NSAR516B 网络记录分析单元应用方案——采样值点对点传送

4.装置特点

4.1.无损记录

NSAR516B网络记录分析单元采用高性能嵌入式CPU、FPGA等技术，将通讯、采集和计算等功能硬件化，从而确保了装置具有足够的数据处理能力，并且更加稳定可靠。

1.网络数据采集模块采用了FPGA新型集成电路，数据处理能力强，装置运

行稳定可靠，抗干扰能力强；

2.管理CPU模块采用高性能ARM芯片，配合高性能嵌入式操作系统，功能强

大，运行稳定可靠；

3.采用PCI总线，实现采集插件与管理插件的海量数据量传输；

4.采用大容量串口硬盘，读写速度可满足无损记录的要求。

4.2.精确记录

NSAR516B网络记录分析单元通过各种手段保证所记录信息的准确性：

1.NSAR516B网络记录分析单元采用FPGA等专用芯片和电路获取网络数据，

并打上时标，时标由硬件时钟源产生，可以精确到1微妙（10-6秒）；

2.NSAR516B各个记录口使用同一时钟源，保证了数据之间的相对时间的精

确；

3.NSAR516B可以接受B码和IEEE 1588网络对时信号，可以保证绝对时标的

精确。

4.3.实时监视

通过专用软件可以对网络数据进行实时监视和分析，可以及时发现通讯过程中的错误，并进行告警。

1.对GOOSE信息进行实时分析，对非法报文、GOOSE丢帧、序号变化错误、

时序错误等进行实时告警；

2.对采样值SAV信息进行实时分析，对丢帧、序号错误、频率异常等进行实

时告警。

4.4.离线分析

通过专用软件可以对任意时段的通信记录进行详细分析，查找系统隐患、定位故障并分析故障原因。

1.链路分析，解析各以太报文，分析所有链路通讯过程，对各种异常报文、

异常过程进行详细分析并提交详细分析结果；

2.网络分析，对网络结构、网络数据流量、报文统计信息等进行综合分析，

对网络状况进行全面评估；

3.MMS分析，包括MMS报文解析、MMS过程分析；

4.GOOSE分析，包括GOOSE报文解析、GOOSE过程分析，详细解析报文或过

程各层信息，并快速准确定位各种故障点和故障原因；

5.SMV分析，包括SMV报文解析、SMV完整性分析、频率分析等；

6.ACSI分析，将各种信息与应用数据和应用功能相对应，完全还原各种应用

过程以及通讯网络对应用过程的影响；

7.信息及信号分析，通过对各种应用数据进行详细解析，并详细分析各信息

或信号的所有属性，对各种应用故障进行定位。

4.5.波形记录分析

由于NSAR516B网络记录分析单元可全程精确完整记录包括采样值报文在内的所有通讯报文，因此可根据需要将任何时段的任何信号还原成波形(包括生成标准的COMTRADE格式文件)进行详细分析。

5.技术指标

5.1.环境条件

1.环境温度：工作：-20℃～+55℃。

贮存：?25℃～+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不

可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。

2.相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温

度为25 ℃且表面无凝露。最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不超过

50%。

3.大气压力：(86～106)kPa（相对海拔高度2km以下）。

5.2.供电电源

5.2.1.交流电源

额定电压：单相220V，允许偏差-20%~+20%，频率50Hz，允许偏差±5Hz，正弦波形，畸变不大于5%。

5.2.2.直流电源

额定电压：220V或110V，允许偏差-20%~+15%，纹波系数：≤5%。

5.3.功率消耗

1.工作电压为交流时总功耗不大于60W

2.工作电压为直流时总功耗不大于80W

5.4.网络接入能力

1.端口合计最大流量：30M字节/秒

2.记录时标精度：1微妙（10-6秒）

5.5.记录能力

GOOSE信息大于6个月，或

MMS信息大于3个月，或

采样值信息大于72小时

5.6.时钟精度

1.具有IRIG-B码解码功能，误差不大于±1μ秒

2.具有IEEE 1588时钟同步功能，误差不大于±1μ秒

3.装置自身时钟精度：24小时误差≤±1秒

5.7.录波测距精度

金属性短路小于2％。

5.8.录波记录信号

可记录电流、电压、频率、正序、负序、零序、高频、开关和长期振荡时的电压、电流。

5.9.故障录波启动指标

除高频信号外，所有信号均可作为起动量并可起动录波。

起动方式、起动精度、录波数据采样及记录方式、不定长录波的实现、特殊记录方式、时间标签、装置容量、通信、装置自身时钟精度及时钟同步精度等均需满足或优于DL/T553-94、DT/L 663-1999的要求。

交流电压

名称单位整定范围出厂推荐值备注

相电压突变量启动V (3%～20%)Un 5%Un

相电压高越限启动V (105%～130%)Un 110%Un

相电压低越限启动V 80%Un～95%Un 90%Un

零序电压突变量启动V (1%～20%)3U0n 2%(3U0n) 开口三角电压零序电压高越限启动V (1%～20%)3U0n 2%3U0n 开口三角电压电压正序高越限启动V (105%～130%)Un 110%Un

电压正序低越限启动V 80%Un～95%Un 90%Un

电压负序越限启动V (1%～20%)Un 3%Un

电压3次谐波越限启动(1%～100%)Un 6%Un

电压5次谐波越限启动(1%～100%)Un 5%Un

频率变化越低限Hz 48～50 49.5

频率变化越高限Hz 50～52 50.5

频率变化率Hz 0.1Hz/s

交流电流

相电流突变量启动 A 2%In～30%In 10%In 相电流高越限启动 A (50%～130%)In 110%In

相电流1.5秒内电流变差10%启动A 10%

默认10%不

可改

零序电流高越限启动 A 2%In～30%In 10%In

负序电流越限启动 A 2%In～30%In 10%In

开关量

开关量判启动

5.10.绝缘性能

5.10.1.绝缘电阻

装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于100MΩ。

5.10.2.介质强度

在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，弱电回路对地电压为500V、其他回路对地电压为2000V，历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。

5.10.3.冲击电压

在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50μs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。

5.10.4.耐湿热性能

装置能承受GB/T 7261第20章规定的湿热试验。最低试验温度-25℃，最高试验温度+40℃、最大湿度95％，试验时间为48小时的交变湿热试验，在试验结束前2小时内根据5.10.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5MΩ，介质耐压强度不低于5.10.2规定的介质强度试验电压幅值的75％。

5.11.电磁兼容性能

通过GB/T 17626.2－1998标准、静电放电抗干扰4级试验。

通过GB/T 17626.4－1998标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验。

通过GB/T 17626.5－1999标准、浪涌（冲击）抗扰度4级试验。

通过GB/T 17626.12－1998标准、阻尼振荡波抗扰度4级试验。

通过GB/T 17626.3－1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验。

通过GB/T 17626.8－1998标准、工频磁场抗扰度5级试验。

通过GB/T 17626.9－1998标准、脉冲磁场抗扰度5级试验。

5.12.机械性能

装置能承受GB/T 7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。

装置能承受GB/T 7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。

装置能承受GB/T 7261第18章规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。

5.13.外形尺寸

装置是标准的2U 19寸机箱，其安装方式为机架式2U箱体安装。

装置的外形尺寸为：430（mm）×383（mm）×88.5（mm）

6.装置功能

6.1.在线通讯监视

NSAR516B网络记录分析单元可对智能变电站中的所有信息进行监视，实时统计各项运行指标，对异常情况进行报警，并将相关报警信号和统计信息上传调度。

主要监视功能包括：

1.变电层网络：网络信息合法性检查和报警、网络节点合法性检查和报警、

网络流量监视和报警、网络健康度监测和报警、网络拓扑结构改变报警以

及流量统计、通断统计、数据重发统计和节点统计等，并将报警信号和统

计信息上传调度；

2.GOOSE信息：对GOOSE信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、StNum

和SqNum组合方式、帧时序、频率进行监视，对异常信号、信号丢失、信

号消失、信号恢复、信号连接不可靠、信号传输过程异常等异常情况进行

告警和记录，并将报警信号上传调度；

3.SV采样值信息：对SAV采样值信息的帧结构、组播地址与源地址匹配关系、

序号、帧时序、频率、信号同步性进行监视，对对异常信号、信号丢失、

信号消失、信号恢复、信号连接不可靠等异常情况进行告警和记录，并将

报警信号上传调度；

4.IEEE 1588时钟同步过程监视：实时监视各节点的时钟同步过程和各项指

标，对于同步过程中的所有异常情况进行报警。

6.2.通讯信息记录

NSAR516B网络记录分析单元可对智能变电站中的所有通讯信息进行完整记录，保存智能变电站运行过程当中的完整原始信息。

1.对各网段通讯过程进行进行持续完整的记录。数据按照指定的时间间隔和

长度保存为记录文件，记录文件按照时间存放在硬盘中；

2.所有网络数据都包含接收时间标记，并按照不同网段分开保存。

6.3.通讯记录分析

NSAR516B网络记录分析单元为事后的全面故障分析提供了强大的分析工具，利用该工具可对智能变电站任意时间的运行过程进行全面分析：

1.链路分析：解析各以太报文、分析所有链路通讯过程，对异常报文、异常

过程进行分析和关联；

2.MMS分析：MMS报文解析、MMS过程分析，对异常报文、异常过程进行分析

和关联；

3.GOOSE分析：GOOSE报文解析、GOOSE过程分析，详细分析报文或过程各层

信息，可快速准确的查找特殊信息和定位各种故障点；

4.SV分析：SV报文解析、SV传输过程分析、SV同步分析、SV波形还原等。

6.4.波形还原

6.4.1.电流电压波形

对指定时段中记录的过程层网络的采样值报文信息进行处理，提取瞬时采样点的值，并转换成COMTRADE格式文件对故障发生时的采样值和开关量进行存储，并用图形分析软件对系统故障波形进行显示和分析。

6.4.2.二次设备动作过程

对指定时段中记录的GOOSE报文进行处理，检查相关GOOSE报文的开关量状态信息，并在开关量状态发生改变的时刻开始，解析相关采样值报文和GOOSE报文，并转换成COMTRADE格式文件对故障发生时的采样值和开关量进行存储，并用图形分析软件对系统故障波形进行显示和分析。

6.4.3.波形分析

数字记录分析仪记录的波形数据以COMTRADE格式进行存储，通过使用本公司专用的波形分析软件，能实现单端测距、双端测距、谐波分析、阻抗分析、功率分析、向量分析、差流分析、变压器过激磁分析、非周期分量分析等高级分析功能。

6.5.异常告警

主要有以下三种情况：

1.人机界面告警

在人机界面上显示详细的告警信息，比如报文内容错误告警，报文异常，录波启动等。

2.硬接点输出告警

通过硬接点的方式输出告警信号，此告警主要用在装置的失电告警上。

3.GOOSE输出告警数据集

通过发送GOOSE报文进行告警，在GOOSE报文的数据集里面定义告警输出的详细定义。可以定义一些报文超时告警，报文异常告警，录波启动等告警信息。

6.6.数据检索及提取

1.按照时间段、报文类型、报文特征（如异常标记、APPID）等条件检索并

提取报文列表，以HEX、波形、图表等形式显示报文内容。

2.按照时间段进行检索，比如提取某个时间段的所有报文。

3.按照报文类型进行检索，比如只需要检索采样值报文或者GOOSE报文或者

MMS报文。

4.按照报文特征进行检索，比如通过异常标记进行检索，如报文超时异常标

记，可以检索超时的所有报文。

5.按照故障类型进行故障录波文件检索，比如某间隔A相故障，B相故障等。

6.按照时间段进行故障录波文件检索，比如提取某个时间段的故障录波文

件。

6.7.数据转换

1.原始报文数据可导出成CAP格式，用于在Ethereal和Wireshark等流行

网络报文抓包软件中分析。

2.采样值报文可直接导出成COMTRADE格式文件，用于直观的波形分析。

3.采样值报文可直接导出成csv格式，用于在Excel电子表格软件中分析。

4.暂态录波数据以COMTRADE格式存储，可以导出为csv格式，便于在Excel

电子表格软件中分析使用。

5.记录分析仪的波形分析软件可以打开各种版本的COMTRADE格式文件。7.硬件说明

7.1.配置说明

7.1.1.网络记录分析单元

NSAR516B网络记录分析单元采用2U、19寸机箱结构，机箱中安装电源模块、网络监听模块、信息处理模块、存储模块以及时钟同步模块：

1.网络监听模块：负责接受并处理所有通讯信息；

2.通讯采集板：负责分析网络监听模块监听到的通讯信息，并对异常情况(详

见6.5)进行报警；

3.存储模块：负责将网络监听模块所处理后的监听信息进行存储，支持

NSAR516B网络记录分析单元4×SATA 硬盘；

4.时钟同步模块：负责处理IRIG-B码信号或IEEE 1588时钟同步信息，并

进行时钟同步。

7.1.2.工业交换机

交换机为1U、19寸结构工业交换机，提供16（或24）个RJ45 10/100/1000M 自适应网络接口，用于连接记录分析仪和其它辅助。

7.1.3.NSAR500-FT3(ETH) 扩展单元

对于采样值点对点应用，如果合并单元输出采样值信号为通过非以太方式传输的IEC 60044格式信息，可配置NSAR500-FT3扩展单元，实现采样值信号的监听和记录；如果合并单元输出采样值信号为光以太方式传输以太帧信息，可配置NSAR500-ETH扩展单元，实现采样值信号的监听和记录。

NSAR500-FT3(ETH)为机架式、1U、19寸机箱结构，NSAR500-FT3最大可以配置12口的60044协议转换模块，完成FT3(或其它格式)光串口信号到以太电（或光）信号的转换。NSAR500-ETH最大可以配置16口的转换模块，完成光信号到以太电信号的转换。

7.2.面板

7.2.1.面板布置图

图 3 NSAR516B网络记录分析单元面板布置图

7.3.背板

7.3.1.背板布置图

图 4 NSAR516B网络记录分析单元背板布置图

7.3.2.背板说明

1.接地螺丝：连接地线；

2.串行口：DB9，COM1可以连接控制终端；

3.千兆网口：LAN0和LAN1可以连接记录分析仪和远方系统；

4.记录口：8个光口记录口可以接入记录网段；

5.B码信号端子：接入B码信号源，上图两组B码端子只需要接入一组信号；

6.电源接口：接入110V/220V交/直流电源；

7.电源开关：装置电源总开关。

8.调试与维护

8.1.外部接线说明

1.电源、地线及B码时钟信号均先接入屏上端子排，再接入NSAR516B网络

记录分析单元；

2.千兆网络及百兆记录端口：采用ANSI/TIA/EIA 568B标准制作的水晶头；

8.2.装置调试

8.2.1.装置检查

装置通电前检查。装置通电前，应检查其外观有无破损，插件及配件是否齐备，各连接端子是否接触可靠，检查交流/直流、地线之间是否有短路。

电源检查。装置通电，检查屏前面板上电源指示灯是否正常，并在通电一段时间后运行指示灯是否正常。

通讯连接检查。将千兆通讯口或百兆记录口接入网络，检查屏前面板相应通讯连接指示灯是否常亮，通讯指示灯是否闪烁。

NSAR516B网络记录分析单元上电检查。检查NSAR516B启动后操作系统是否正常启动并进入正常运行环境。用PING功能检查网络是否可以连接到NSAR516B 上。

NSAR516B网络记录分析单元记录功能检查。将记录端口接入网络，检查屏前面板硬盘指示灯是否有闪烁（可能周期较长）。用通讯记录分析工具连接到网络记录分析单元，检查是否产生记录文件。

8.2.2.注意事项

整机装置在运行时不得碰动已安装好的任何连线；防尘门必须锁上；应经常对设备进行巡检，注意显示器和LED的提示内容，及各告警信号，并及时处理或报告异常工作状态。

8.3.供货

8.3.1.订货要求

1.装设变电站（发电厂）名称：

2.直流电源电压：110VDC □ 220VDC □

3.网络接口类型电口共路，光口共路

4.需要监视的网段共个，其中：

1)MMS为路

2)GOOSE信息为路

3)SAV信息为路，各路SAV报文种类、频率及数量

5.是否需在线分析功能。是□否□

6.硬盘数量共块

7.是否需配备GPS 装置。是□否□

8.如否，需与厂（站）内GPS 装置接口，接口的类型：

9.柜体尺寸为：

1)2260（高）х800（宽）х600（厚）□

2)2360（高）х800（宽）х600（厚）□

3)2260（高）х800（宽）х550（厚）□

4)2360（高）х800（宽）х550（厚）□

5)或其它：

10.柜体颜色为：色标号

11.柜体结构为：外挂式玻璃门□内嵌式玻璃门□

12.其它要求请写在下面：

8.3.2.出厂检验

每台装置出厂前由公司质检部门进行出厂检验，出厂检验在试验的标准大气条件下进行，检验项目包括：

1.结构和外观

2.主要功能和性能

3.绝缘性

4.介质强度

5.连续通电72小时

8.4.包装、运输、储存

8.4.1.产品包装

每面屏应用防水纸或塑料制品包好，装于具有一定防震措施的箱内，随机文件和附件装入箱内。装置机箱上设有铭牌，内容包括：

1.产品名称

2.装置型号

3.制造厂商

4.额定参数

5.出厂日期

各部件包装箱外均有明显的储运图示标志，并标明：

1.制造厂商、产品名称、装置型号

2.需方的订货号、发货号和地址、需方名称

3.包装箱外形尺寸（长宽高）及毛重

需要运输的装置装入干燥、牢固的外包装箱内，箱内有防潮和减震措施，具有抗严酷等级为I 级的振动、冲击和碰撞能力，保证运输过程中不受损坏，并能防护雨、雪、风、沙、不良天气的侵袭。

8.4.2.产品运输、存储

装置包装适用公路运输、铁路运输、空运和海运。装置的贮存，运输及安装允许的环境温度为－25℃～＋70℃，在不施加任何激励量的条件下，不出现不可逆变化。温度恢复后，装置性能满足各项绝缘要求。

包装好的屏应贮存在相对湿度不小于80%、周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、雪的室内。

ZVB4矢量网络分析仪操作指导书

文件编号: 文件版本: A ZVB矢量网络分析仪操作指导书 V 1.0 拟制 _____________ 日期_______________ 审核 _____________ 日期_______________ 会审 _____________ 日期_______________ 批准 _____________ 日期______________ 生效日期：2006.10

操作规范： 使用者要爱护仪器，确保文明使用。 1、开机前确保稳压电源及仪器地线的正确连接。 2、 使用中要求必须佩戴防静电手镯。 3、 使用中不得接触仪器接头内芯（含连接电缆） 4、 使用时不允许工作台有较大振动。 5、 使用中不能随意切断电源，造成不正常关机。不能频繁开关机。 6、 使用射频电缆时不要用力大，确保电缆保持较大的弧度。用毕电缆接头上加接头盖。 7、 旋接接头时，要旋接头的螺套 ，尽量确保内芯不旋转。 8、 尽量协调、少用校准件。校准件用毕必须加盖放回器件盒。 9、 转接件用毕应加盖后放回盒中。 10、 停用时必须关机，关闭稳压电源。方可打扫卫生。 11、 无源器件调试必须佩戴干净的手套。 ______________________________________________________________________________

概述：1、本说明书主要为无源器件调试而做，涵盖了无源器件调试所需的矢量网络分析仪基本能，关于矢量网络分析仪的其它更进一步的使用，请参照仪器所附的使用说明书。 2、本说明书仅以ZVB4矢量网络分析仪为例，对其它型号矢量网络分析仪，操作步骤基本相 同，只是按键和菜单稍有差别。 3、仪器使用的一般要求仪器操作使用规范。 4、带方框的键如MEAS键为仪器面板上的按键，方框内带单引号的键为软菜单（soft menu）， 即屏幕右侧所示菜单所对应的键，如‘dB Mag’。 5、本仪器几乎所有操作都可以通过鼠标进行。

几款网络分析仪的介绍

ENA射频网络分析仪 Agilent E5071C 9 KHz至8.5 GHz 详细说明: Agilent E5071C ENA系列网络分析仪 频率范围： 频率范围端口选件 E5071C 9KHz-4.5GHz 2/4 240/440 9KHz-8.5GHz 2/4 280/480 100KHz-4.5GHz 2/4 245/445 100KHz-8.5GHz 2/4 285/485 系统动态范围： 频率IF 带宽技术指标 SPD

主要特性： ?宽动态范围：在测试端口上的动态范围> 123 dB（典型值） ?极快的测量速度：39 ms（进行完全双端口校准，扫描1601点时） ?低迹线噪声：0.004 dB rms（70 kHz IFBW时） ?集成的2和4端口，带有平衡测量能力 选件： E5071C—008 频率偏置模式 E5071C—010 时域分析能力 E5071C—790 测量向导助手软件 E5071C—1E5 高稳定度时基 E5071C—240 双端口测试仪9KHz-4.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—245 双端口测试仪100KHz-4.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—440 4端口测试仪9KHz-4.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—445 4端口测试仪100KHz-4.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—280 双端口测试仪9KHz-8.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—285 双端口测试仪100KHz-8.5GHz 带偏置T型接头 E5071C—480 4端口测试仪9KHz-8.5GHz 不带偏置T型接头 E5071C—485 4端口测试仪100KHz-8.5GHz 带偏置T型接头 附件： 校准件 HP85033D/E (3.5mm) 校准件HP85032B (N型) ?宽动态范围：在测试端口上的动态范围> 123 dB（典型值） ?极快的测量速度：39 ms（进行完全双端口校准，扫描1601点时） ?低迹线噪声：0.004 dB rms（70 kHz IFBW时） ?集成的2和4端口，带有平衡测量能力 ?提供频率选件：从9 kHz/100 kHz（带有偏置T型接头）到4.5 GHz/8.5 GHz E5071C网络分析仪具有广泛的频率范围和众多功能，在同类产品中具有最高的射频性能和最快的测试速度。它是制造工程师和研发工程师测量9 kHz至8.5 GHz射频元器件和电路的最佳工具。

网络分析仪使用方法总结

如何使用网络分析仪 德力网络分析仪NA7682A NA7682A矢量网络分析仪吸取了前几代和国内外各款网络分析仪使用的经验，结合了最新国际仪器发展的技术和态势，是Deviser德力仪器最新推出的第四代矢量网络分析仪,作为国内主流的网络分析仪,下面介绍网络分析仪的使用技巧如下。 频率范围从100kHz到8.5GHz频段，为无线通信、广播电视、汽车电子、半导体和医疗器件等行业射频器件、组件的研发和生产的使用提供了高效、灵活的测试手段，进入了民品、工业、科研教育和军工等领域。其主要的特点是和主流网络分析仪是德的E507X系列指标和指令上做到兼容，在客户使用的性价比上非常优秀的选择。 在射频器件、基站天线、手机天线、GPS天线等、通信系统模块分析等领域成功的测试经验使越来越多的客户开始使用这款网络分析仪，在低频、800/900M、1800/1900M、2100M、5G/5.8G等的产品频率使用领域内广泛使用。 深圳市良源通科技有限公司专业服务和销售射频和通信仪表多年，是德力仪器国内最重要的合作伙伴和一级代理商，结合自己多年的技术积累和客户使用的配合测试，得到丰富经验。在仪器的售前和售后服务上面具有自己的优势。提供大量仪器试用和使用方案的设计，给客户在设备开发、产品研制和批量生产上都提供方便和最有优势的选择。 产品特点： 1、12.1英寸1280*800 TFT触摸屏 2、频率覆盖范围: 100 kHz 至 8.5 GHz 3、阻抗：50Ω 4、动态范围: >125 dB （比E5071C宽7-12dB) 5、极低的迹线噪声: <0.005 dBrms (在 3 kHz IFBW) 6、快速的测量速度: 80usec/点 7、分析和误差修正和校准功能 8、通过USB、LAN 和 GPIB 接口进行系统互联 9、时域分析（选件）：时域传输、反射特性分析；距离上的故障定位。 10、数据变换：涉及多种形式的阻抗、导纳变换。 11、滤波器分析：自动分析出：插损、3dB带宽、6dB带宽、带内纹波、带外抑制、Q值、矩形系数

矢量网络分析仪基础知识和S参数测量

矢量网络分析仪基础知识及S参数测量 §1 基本知识 1.1 射频网络 这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络，它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。注意：这儿的网络与计算机网络并不是一回事，计算机网络是比较复杂的多端（口）网络，这儿主要是指各种各样简单的射频器件（射频网络），而不是互连成网的网络。 。因为只有一个口，总是接在最后又称 1．单端口网络习惯上又叫负载Z L 终端负载。最常见的有负载、短路器等，复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。 2单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示，在射频范畴用反射系数Γ（回损、驻波比、S ）更方便些。 11 2．两端口网络最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。 2匹配特性两端口网络一端接精密负载（标阻）后，在另一端测得的反射系数，可用来表征匹配特性。 2传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性（反射系数）外, 还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。 插损（IL）= 20Log│T│dB ，一般为负值，但有时也不记负号，Φ即相移。

2两端口的四个散射参量测量 两端口网络的电参数，一般用上述的插损与回 损已足，但对考究的场合会用到散射参量。两端口网络的散射参量有4个，即 S 11、S 21、S 12、S 22。这里仅简单的（但不严格）带上一笔。 S 11与网络输出端接上匹配负载后的输入反射系数Г相当。注意：它是网络 的失配，不是负载的失配。负载不好测出的Γ，要经过修正才能得到S 11 。 S 21与网络输出端匹配时的电压和输入端电压比值相当，对于无源网络即传 输系数T 或插损，对放大器即增益。 上述两项是最常用的。 S 12即网络输出端对输入端的影响，对不可逆器件常称隔离度。 S 22即由输出端向网络看的网络本身引入的反射系数。 中高档矢网可以交替或同时显示经过全端口校正的四个参数，普及型矢网不具备这种能 力，只有插头重新连接才能测得4个参数，而且没有作全端口校正。 1.2 传输线 传输射频信号的线缆泛称传输线。常用的有两种：双线与同轴线，频率更高则会用到 微带线与波导，虽然结构不同，用途各异，但其基本特性都可由传输线公式所表征。 2特性阻抗Z 0 它是一种由结构尺寸决定的电参数，对于同轴线： 式中εr 为相对介电系数，D 为同轴线外导体内径，d 为内导体外径。 2反射系数、返回损失、驻波比 这三个参数采用了不同术语来描述匹 配特性，人们希望传输线上只有入射电压, 没有反射电压, 这时线上各处电

ENA网络分析仪的使用

ACTIVE CH/TRACE BLOCK(活动通道/轨迹区) Channel Prev：选择前一个通道 Channel Next：选择下一个通道 Trace Prev：选择前一个轨迹 Trace Next：选择下一个轨迹 RESPONSE & ENTRY(响应和输入区) Channel Max：将当前选中的Channel最大化显示 Trace Max：将当前选中的Trace最大化显示 Entry off：关闭当前选中的窗口 Back space：退格键 Focus：在已打开的所有窗口之间进行切换 Measurement(s参数的测量) S11: Port1接收Port1发射 S21: Port1接收Port2发射 S12: Port2接收Port1发射 S22: Port2接收Port2发射 ******************************************************************************************* Format(格式设置) Log Mag：Y轴以对数形式显示振幅，X轴显示频率 Phase：Y轴以对数形式显示相位，X轴显示频率 Group Delay：Y轴以对数形式电视教学群时延，X轴显示频率 Smith：史密斯圆图的格式设置 Polar：极性图的格式设置 Lin Mag：Y轴以线性形式显示振幅，X轴显示频率 SWR：Y轴显示驻波比，X轴显示频率 Real：Y轴显示实部，X轴显示频率 Imaging：Y轴显示虚部，X轴显示频率 Expand Phase：Y轴显示扩展相位，X轴显示频率 Positive Phase：Y轴显示正相位，X轴显示频率 Return：返回 ******************************************************************************************* Scale(屏幕显示标尺) Auto scale：自动调整尺寸 Auto scale all：设置所有为自动尺寸 Divisions：设置一屏所显示的行格子数，必须为偶数个 Scale/div：每格所表示的数值 Reference position：设定参考线所在的格子数

网络分析仪选型指南

是德科技 网络分析仪选型指南

目录 Keysight 矢量网络分析仪解决方案 (4) 有源器件评测 (5) 无源器件评测 (7) 通用、教育 (9) 制造 (12) 高速串行互连分析 (14) 安装和维护 (15) 相关的网络分析仪产品和附件 (16) 关键性能和功能比较 (18) 过渡和升级 (21) 相关文献 (22) 网络资源 (23)

获得更高的置信度 无论您是测试有源器件还是无源器件，速度和性能的适当组合可为您增添竞争优势。 在研发过程中，是德科技矢量网络分析仪（VNA）提供出色的测量完整性，帮助您把深 层次的理念转换为更出众的设计。产品线上经济高效的 VNA 提供您所需的吞吐量和 可重复性，并将部件转变为具有竞争力的元器件。每一个 Keysight VNA 都能很好地体 现是德科技在线性和非线性器件表征方面的专业水平。在工作台、机架上或在现场， 我们能够帮助您获得更高的信心。 物理测量生态系统 放大器 点对点通信雷达 雷达军事通信 诊断系统和元器件诊断 医疗和工业流程

Keysight VNA 解决方案是德科技提供各种不同测量频率范围、性能和功能的矢量网络分析仪，能够满足用户 不同的测量需求。 这份选型指南概要介绍了是德科技所有的网络分析仪产品，并提供同类产品间的比 较，以帮助用户选择最能满足解决方案要求的产品。此外，资料中还简要地介绍了网络 分析仪的典型应用、 各种测量需求以及是德科技网络分析仪如何满足这些需求。

有源器件的评测 测量挑战 是德科技网络分析仪能够用来表征和测试有源组件，例如放大器、混频器和频率转换器。它们可轻松进行放大器的常规参数测量，例如增益、增益和相位压缩、隔离度、回波损耗和群时延。谐波失真常用于了解放大器的非线性行为，接收机有时需要工作在与激励源不同的频率上。由于频率转换器件的输入频率和输出频率不同，例如混频器和频率转换器，因此，精确地对频率变换器件进行测量具有很大的挑战性。用于测量这些器件的网络分析仪必须具有频偏模式（FOM ），才能够胜任测量这种输入频率和输出频率不相同的器件的任务。有时，可能还需要使用其他仪器和信号调节器件来进行双音测量、大功率器件测量、噪声系数测量、ACP 和 EVM 等其他类型的测量。因此，测量系统变得越来越复杂或者完成一个放大器的测量需要多个不同的测量工位。 是德科技解决方案 是德科技提供广泛的使用灵活、价格经济的测试解决方案，对有源元器件进行矢量网络分析。Keysight VNA 专为线性和非线性表征而设计，具有极高的精度。除了高性能优势之外，多款测量应用软件可简化设置、缩短测试时间并提高测量精度。 主要特性 –放大器增益、匹配和隔离：S 参数测量 –AM-AM 和 AM-PM 转化：功率扫描，信号源和接收机校准 –大功率/脉冲可配置性：可配置的测试座、大输出功率、信号源和接收机衰减器、内置脉冲发生器、外部脉冲发生器控制、内置脉冲调制器 –频率转换器转换增益/损耗：FOM 、信号源和接收机校准、标量混频器校准 –频率转换器转换相位/群时延：FOM 、幅度和相位校准、矢量混频器校准 –LO 驱动/测量：第二个内部信号源、外部射频源控制、三端口校准和测量、LO 功率校准 –混频器拓扑：扫描射频、扫描/固定 LO （固定 IF/扫描 IF ）、双级变频器、配有内置 LO 的变频器 –精确的信号源输出功率和绝对功率测量：信号源和接收机校准、功率传感器失配校正、接收机电平调节 –谐波失真：FOM 、信号源和接收机校准、较低的信号源谐波、接收机衰减器 –互调失真（IMD ）：FOM 、第二个内部信号源、外部信号源控制、内置信号合成网络、扫描 IMD –噪声系数测量 –Hot-S22 测量：FOM 、第二个内置信号源、内置信号合成网络 –功率附加效率：直流输入和/或直流电表控制 –直流偏置：内部直流偏置源/直流源控制/内置直流偏置电路 –非线性矢量网络分析（NVNA ）：波形分析、X 参数

实验一 认识网络分析仪及其基本操作

实验一认识网络分析仪及其基本操作 PB11210156 韦俞鸿23系 一．实验目的 1.了解网络分析仪基本测试原理； 2.熟悉网络分析仪的按键，显示界面及其基本操作； 3.直观了解终端负载为Open，Short，Load（50 欧姆）的传输线特性。 二．实验要求 1.严格按照实验操作规范进行操作，注意安全，不要损坏仪器； 2.按照本文档提供的操作步骤完成实验，得到最后结果，并以实验报告的形式提交。 三．实验结果及分析 （1）.基本测量设置及显示调整 第一次操作图像结果： 分析：实验步骤是基于测量的设置和显示调整。如图所示，我们设置了数据格式为对数幅度格式，故纵轴单位为dB,纵轴显示8格，每格范围0.1dB/div，且设置第六格为参考，即零坐标轴。横坐标频率范围为100k~1.001GHz，扫描点数为101，可在数据包里查看到相应的101个频率及对应数据。测量结果Marker1：200MHz->-0.1841dB;Marker2: 650MHz->-0.4059dB;Marker3: 100kHz->0.0111dB。由于测量值为S22，S22=(Z out-Z0)/(Z out+Z0),所以随着Z out的改变，S22的幅值也会发生改变。而Z out的变化可能是由于电路本身的影响，故所测量的结果会出现一定的误差。

（2）.终端接Open,Short,Load (50欧姆)的传输线特性 结果（Open）： 分析：如图所示，三个图分别为开路情况下900M~1GHz的S11的幅度对数图，相位图，及Smith圆图。由S11=(Z in-Z0)/(Z in+Z0)，可看出，S11的幅度是递减的，相位在970M 之后发生变化，随着频率的变化，则Smith圆图为从Marker1处沿着等r线顺时针旋转。由于Z L即使是没接负载，也无法做到无穷大，故1点不能达到理想的开路线处。 结果（Short）：

AGILENT 最先进的网络分析仪

超越S参数测试 -安捷伦科技最先进的矢量网络分析仪PNA-X David Ballo 产品销售工程师，安捷伦科技 无论在研发还是在生产制造中，工程师们在测试射频元件时都面临许多重大挑战。在研发过程中，更快并以较少的重复工作来解决设计难题至关重要。生产制造过程中，需要在保持精度和最大产出率的同时，缩短测试时间和降低测试成本。 减缓压力的方法之一是使用灵活的高度综合的测试解决方案――如Agilent N5242A PNA-X微波网络分析仪。由于PNA-X的先进体系结构，它不仅提供卓越的性能和精度，而且还能针对超越与网络分析仪相关的传统散射参数（S参数）的各种测量进行配置。一些内置组件（如第二个信号源和宽带合路器）能对射频和微波器件，尤其是放大器、混频器和变频器的非线性特性进行非常精确的表征，让您对这些器件的性能有更加全面的了解。 确保精确的系统模拟 精确的幅度和相位测量对应用在现代化无线和航空/国防系统设备中的器件至关重要。在设计阶段，系统模拟需要高度精确的元件表征来保证系统满足其性能要求。在生产制造中，精确的测量验证每一个元件是否满足其公布的指标。 S参数在射频元件（如滤波器、放大器、混频器、天线、隔离器和传输线）测量中使用最为广泛。测量结果能确定射频器件在正向和反向传输信号时其以复数值（幅度和相位）表示的反射和传输性能。它们全面描述了射频元件的线性特性，这对全系统模拟来说是有很有必要的一部分，但要对全系统做更加完全的模拟时，仅仅进行S参数测试是不够的，诸如器件特性随频率变化而呈现出的幅度响应不平坦性或相位响应斜率的不恒定性等这些偏差都会引起严重系统性能下降。 器件的非线性特性也会造成系统性能的劣化。例如，如果放大器的驱动信号已经超过其线性工作的范围，则它将会出现增益压缩、调幅到调相（AM到PM）的转换及互调失真（IMD）。 核心测量概述 矢量网络分析仪（VNA）是测定元件特性最经常使用的仪器。传统VNA包含一个给被测器件（DUT）和多测量接收机提供激励的射频信号发生器，以测量信号在正向传输和反向传输时入射、反射和传输信号（图1）。信号源在固定功率电平进行扫频以测量S参数，而在固定频率上对其功率扫描，可以测量放大器的增益压缩和AM-PM转换。这些测量能测定线性和简单非线性器件的性能。

S11-HP8753D-网络分析仪简单用法

第一：接线方式像您现在用的谐振器一样 预测测试结果类似此图 S[1,1]|S |(d B ) 43.spv Freq(MHZ) -17.31 -15.56 -13.82 -12.07 -10.33 -8.58 -6.84 -5.09 -3.35 -1.60 0.13 422.00425.00428.00431.00434.00437.00440.00443.00446.00449.00452.00 第二、测试方法 测试S11（或者S22） （单端对器件，只需要存盘接数据的那一边） 具体测试用HP8753D 如下 1、首先明确待测器件的工作中心频率(central frequency)和带宽(bandwidth)，以及扫描的点数(例如输入1601)。按激励类键CENTER ，数据录入类键输入中心频率数值和单位（例如433MHz ），SPAN 通过类似的方法输入测试带宽（例如30MHz ）。因为基片不同，这个器件频率可能不在433，请查询 2、在这些参数设定完后，开始开路校验校准。（单端对只用开路校准） 开路：断开刚才连接的电缆，通道选取CH1(如果用1通道测试的话，即S11)，FORMAT 键查看SMITH 图，软键查看S11，在键盘上按CAL(Calibration)，用屏幕右侧软键选择RESPONSE ，然后软键选择OPEN ，等待一会儿软键按DONE 完成开路校验。如果有管座且不带匹配器件，请带管座一起开路校准。 第三、保存数据：---请最好是存盘数据 A 存数据：开路校准S11，存盘S11。或者开路校准S22，存盘S22。 （1）功能类SA VE/RECALL 如果想保存在网络分析仪里面，软键选择Internal Disk （软盘）；

网络分析仪基本原理

一般而言，网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上，是最基本、应用层次也最广的仪器，它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数，因此，举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上，几乎都会使用到。在量测参数上，它不但可以提供反射系数，并从反射系数换算出阻抗的大小，且可以量测穿透系数，以及推演出重要的S参数及其它重要的参数，如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB 压缩点(Compression point)等。 基本原理 电子电路组件在高频下工作时，许多特性与低频的行为有所不同，在高频时，其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小，举例来说，在真空下的电磁波其速度即为光速，则 c=λ×f，其中c为光速3×108m/sec，若操作在2.4GHz的频率下，若不考虑空气的介电系数，则波长λ=12.5cm，亦即在短短的数公分内，电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。因此在高频下，我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法，此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。 光波属于电磁波的一种，当我们用光分析一个组件时，会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物，如图1所示，当光波由空气到达另一个介质时，会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性，例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。对于同样是属电磁波的射频来说，道理是相通的，光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念，当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时，同样也会有穿透及反射的行为，从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中，就可以分析出该组件的特性。 用来描述组件的参数有许多种，其中某些只包含振幅的讯息，如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等，我们称为纯量，而能得到如反射系数(Γ Reflection coefficient)及穿透系数(Τ Transmission coefficient)等，我们称之为向量，其中向量可以推导出纯量行为，但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。 重要的向量系数 反射特性 在此，我们重点介绍几个重要的向量系数︰首先，我们从反射系数来定义，其中Vrefect 为反射波、Vinc为入射波，两者皆为向量，亦即包含振幅及相位的信息，而反射系数代表入射与反射能量的比值，经过理论的演算，可以从传输线的特性阻抗ZO(Characteristic Impedance)得到待测组件的负载阻抗ZL，亦即，在网络分析中，一般使用史密斯图(Smith Chart)来标示不同频率下的阻抗值。另外，反射系数也可以使用极坐标表示：，其中为反射系数的大小，φ则表示入射与反射波的相位差值。 接下来，介绍两个纯量的参数--驻波比及回返损耗，其中驻波的意义是入射波与被待测装置反射回来的反射波造成在传输在线的电压或电流驻波效应，而驻波比(SWR)的定义就是驻波中的最大与最小能量的比值，我们可以从纯量的反射系数中得到。

网络分析仪测量

是德科技 网络分析仪测量：滤波器和放大器示例

引言 对于通信系统而言，元器件的幅度和相位特性是影响性能的重要因素。矢量网络分析仪可提供此类器件的相关信息，包括放大器和晶体管等有源器件，以及电容器和滤波器等无源器件。而且，由于增加了时域功能，网络分析仪还能在测量过程中去除不需要的响应，只留下需要的信息。本应用指南说明了对射频滤波器进行的扫频测量，以及对通信频段放大器进行的扫描功率测量。 测量滤波器 对滤波器的特性进行全面的表征通常可以借助扫频测量来实现。图 1 显示了滤波器的频率响应。在左侧和底部，我们可以看到以对数幅度格式表示的传输响应；在右侧，我们可以看到反射响应（回波损耗）。最常测量的滤波器特性是插入损耗和带宽，如下图所示，其垂直标度经过扩展。另一个经常测量的参数是带外抑制。这项测量用于了解滤波器在其带宽内传输信号，同时在其带宽外抑制信号的能力如何。测试系统的动态范围通常决定了其评测这一特性的能力。 以下回波损耗图显示了典型的无源反射滤波器特征，从图中可见其在阻带中显示为高反射（接近 0 dB），而在通带中表现出良好的阻抗匹配。吸收式滤波器则是一种不同的滤波器，其在阻带和通带 中都能很好地匹配，可在广泛的频率范围中提供良好的匹配。 参考 0 dB 图 1. 通过频率扫描测试滤波器

目录 误差来源和类型 04误差校正类型05单端口校准05适配器效应06双端口校正07电子校准08评定测量不确定度09执行传输响应校准11增强型传输响应校准12测量12全双端口校准13 TRL 校准13校准不可插入式器件14未知直通校准14移除适配器的校准15建议读数15

网络分析仪原理及使用

网络分析仪原理及使用 康飞---芬兰贝尔罗斯公司 2007年10月 一般而言，网络分析仪在射频及微波组件方面的量测上，是最基本、应用层次也最广的仪器，它可以提供线性及非线性特性组件的量测参数，因此，举凡所有射频主被动组件的仿真、制程及测试上，几乎都会使用到。在量测参数上，它不但可以提供反射系数，并从反射系数换算出阻抗的大小，且可以量测穿透系数，以及推演出重要的S参数及其它重要的参数，如相位、群速度延迟(Group Delay)、插入损失(Insertion Loss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB压缩点(Compression point)等。 基本原理 电子电路组件在高频下工作时，许多特性与低频的行为有所不同，在高频时，其波长与实际电路组件的物理尺度相比会相对变小，举例来说，在真空下的电磁波其速度即为光速，则c=λ×f，其中c为光速3×108m/sec，若操作在2.4GHz的频率下，若不考虑空气的介电系数，则波长λ=12.5cm，亦即在短短的数公分内，电压大小就会因相位的偏移而有极大的变化。因此在高频下，我们会使用能量及阻抗的观念来取代低频的电压及电流的表示法，此时我们就会引入前述文章所提「波」的概念。 光波属于电磁波的一种，当我们用光分析一个组件时，会使用一个已知的入射光源测量未知的待测物，当光波由空气到达另一个介质时，会因折射率的不同产生部分反射及部分穿透的特性，例如化学成分分析上使用的穿透及反射光谱。对于同样是属电磁波的射频来说，道理是相通的，光之于折射率就好比微波之于阻抗的概念，当一个电磁波到达另一个不连续的阻抗接口时，同样也会有穿透及反射的行为，从这些反射及穿透行为的大小及相位变化中，就可以分析出该组件的特性。 用来描述组件的参数有许多种，其中某些只包含振幅的讯息，如回返损耗(R.L. Return Loss)、驻波比(SWR Standing Wave Ratio)或插入损失(I.L. Insertion Loss)等，我们称为纯量，而能得到如反射系数(Γ Reflection coefficient)及穿透系数 (Τ Transmission coefficient)等，我们称之为向量，其中向量可以推导出纯量行为，但纯量却因无相位信息而无法推导出向量特性。 重要的向量系数 反射特性 在此，我们重点介绍几个重要的向量系数︰首先，我们从反射系数来定义，其中Vrefect为反射波、Vinc为入射波，两者皆为向量，亦即包含振幅及相位的信息，而反射系数代表入射与反射能量的比值，经过理论的演算，可以从传输线的特性阻抗 ZO(Characteristic Impedance)得到待测组件的负载阻抗ZL，亦即，在网络分析中，一般使用史密斯图(Smith Chart)来标示不同频率下的阻抗值。另外，反射系数也可以使用极坐标表示：，其中为反射系数的大小，φ则表示入射与反射波的相位差值。 接下来，介绍两个纯量的参数--驻波比及回返损耗，其中驻波的意义是入射波与被待测装置反射回来的反射波造成在传输线上的电压或电流驻波效应，而驻波比(SWR)的定义就是驻波中的最大与最小能量的比值，我们可以从纯量的反射系数中得到。 同样，我们也可以从ρ值定义出回返损耗(R.L.)，其意义是反射能量与入射能量的比值，其值愈大，代表反射回来的能量愈小。对于反射系数所衍生的相关纯量参数，我们将其整理成表1，基本上，它们之间是换算的过程，会因为产业及应用的不同而倾向于使用某一参数。 REMARK: 驻波系数又叫做驻波比,如果电缆线路上有反射波,它与行波相互作用就会产生驻波,这时线上某些点的电压振幅为最大值Vmax,某些点的电压振幅为最小值Vmin,最大振幅与最小振幅之比称为驻波系数.驻波系数越大,表示线路上反射波成分愈大, 也表示线路不均匀或线路终端失配较大.为控制电缆的不均匀性,要求一定长度的终端匹配的电缆在使用频段上的输入驻波系数S不超过 某一规定的数值.电缆中不均匀性的大小,也可用反射衰减来表示.反射系数的倒数的绝对值取对数,称为反射衰减.反射衰减愈大, 即反射系数愈小,也就是驻波比愈小,即表示内部不均匀性越小. 穿透特性 对于穿透的特性，一样有分为纯量与向量两种，对于向量系数而言，最重要的就是穿透系数，其中Vtrans为经过待测物后的穿透波、Vinc为入射波，而τ即为穿透系数的纯量大小，θ则表示入射与穿透波的相位差值。 对于纯量的定义上，以被动组件而言，最常使用的就是插入损失(I.L. Insertion Loss)，亦即与上述的τ值是相关的参数，定义为。若为主动组件如放大器等，穿透的信号有放大的效应则为增益(Gain)，此时定义为。

安捷伦网络分析仪使用手册

网络分析仪使用手册 目录 ACTIVE CH/TRACE Block: Channel Prev：选择上一个通道 Channel Next：选择下一个通道 Trace Prev：选择上一个轨迹 Trace Next：选择下一个轨迹RESPONSE Block: Channel Max: 通道最大化 Trace Max: 轨迹最大化 Meas: 设置S参数 Format: 设置格式 Scale: 设置比例尺 Display: 设置显示参数 Avg: 波形平整 Cal: 校准 STIMULUS Block: Start: 设置频段起始位置 Stop: 设置频段截止位置 Center: 设置频段中心位置 Span: 设置频段范围 Sweep Setup: 扫描设置 Trigger: 触发 NAVIGATION Block: Enter: 确定 ENTRY Block: Entry off: 取消当前窗口 Back space: 退格键 Focus: 窗口切换键 +/-: 正负切换键 G/n, M/,k/m: 单位输入 INSTR STATE Block: Macro Setup: Macro Run: Macro Break: Save/Recall: 程序载入载出键 System: 系统功能键 Preset: 预设置键 MKR/ANALYSIS Block: Marker: 标记键 Marker Search: 标记设置键 Marker Fctn: 标记功能 Analysis: 分析 部分按键详细功能： ------------------------------------------------------------ System: (系统功能设定) Print: 将显示屏画面打印出来 Abort printing: 终止打印 Printer setup: 配置打印机 Invert image: 颠倒图象颜色 Dump screen image: 将显示屏画面保存到硬盘中 E5091A setup: 略 Misc setup: 混杂功能 Beeper: 发声控制 Beeper complete: 开/关提示音 Test beeper complete: 测试开/关提示音 Beep warning: 开/关警告音 Test beep warning: 测试开/关警告音 Return: 返回 GPIB setup: 略 Network setup: 略 Clock setup: 时钟设定 Set date and time: 设置日期和时间 Show clock: 开/关时间显示 Return: 返回 Key lock: 锁定功能 Front panel & keyboard lock: 锁定前端面板和键盘 Touch screen & mouse lock: 锁定触摸屏和鼠标

S参数定义,矢量网络分析仪基本知识和S参数测量

S参数定义、矢量网络分析仪基础知识及S参数测量 §1 基本知识 1.1 射频网络 这里所指的网络是指一个盒子，不管大小如何，中间装的什么，我们并不一定知道，它只要是对外接有一个同轴连接器，我们就称其为单端口网络，它上面若装有两个同轴连接器则称为两端口网络。注意：这儿的网络与计算机网络并不是一回事，计算机网络是比较复杂的多端（口）网络，这儿主要是指各种各样简单的射频器件（射频网络），而不是互连成网的网络。 1．单端口网络习惯上又叫负载Z L。因为只有一个口，总是接在最后又称终端负载。最常见的有负载、短路器等，复杂一点的有滑动负载、滑动短路器等。 ?单端口网络的电参数通常用阻抗或导纳表示，在射频范畴用反射系数Γ（回损、驻波比、S11）更方便些。 2．两端口网络最常见、最简单的两端口网络就是一根两端装有连接器的射频电缆。?匹配特性两端口网络一端接精密负载（标阻）后，在另一端测得的反射系数，可用来表征匹配特性。 ?传输系数与插损对于一个两端口网络除匹配特性（反射系数）外, 还有一个传输特性，即经过网络与不经过网络的电压之比叫作传输系数T。 插损（IL）= 20Log│T│dB ，一般为负值，但有时也不记负号，Φ即相移。

V2 ?两端口的四个散射参量测量两端口网络的电参数，一般用上述的插损与回损已足，但对考究的场合会用到散射参量。两端口网络的散射参量有4个，即S11、S21、S12、S22。 S参数的基本定义： S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1;也可用输入回波损耗RL=-2Olg(ρ)（能量方面的反应）表示。 S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。 S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。 S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。 特点： 1、对于互易网络有S12＝S21 2、对于对称网络有S11＝S22 3、对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上 4、在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。

网络分析仪在智能站的作用

网络分析仪在智能站中的应用 1.1 传统变电站向智能站的变革 随着IEC 61850 通信建模标准的分阶段颁布实施和电子式互感器技术、智能开关技术、计算机网络通信技术的发展，以及国家建设坚强智能电网的战略发展规划的快速推进。变电站综自技术进入了数字化、智能化时代。数字化变电站的建成投产也为电网数字化建设奠定了基础, 在变电站发展历程史上具有划时代的意义, 是一次变电技术的革命。智能变电站相对于传统变电站有众多明显优势： 1、高性能通信网络采用统一的通信规约IEC 61850 , 提高了设备之间的互操作性，不需要进行规约转换, 加快了通信速度, 降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度, 提高了通信系统的性能。数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰, 传输过程中无信号衰减、失真。无L 、C 滤波网络, 不产生谐振过电压。传输和处理过程中不再产生附加误差, 提升了保护、计量和测量系统的精度。光电互感器无磁饱和, 精度高, 暂态特性好。 2、高安全性光电互感器的应用, 避免了油和sF 6互感器的渗漏问题, 很大程度上减少了运行维护的工作量, 不再受渗漏油的困扰, 同时提高了安全性光电互感器高低压部分光电隔离, 使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等问题不复存在, 大大提高了安全性。光缆代替电缆, 避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险, 提高了变电站整体安全运行水平。 3、高可靠性，设备自检功能强, 合并器收不到数据会判断通讯故障或互感器故障而发出告警, 既提高了运行的可靠性又减轻了运行人员的工作量。采集器的电源由能量线圈或激光电源提供, 两者自动切换, 互为备用。 4、高经济性采用光缆代替大量电缆, 降低成本。用光缆取代二次电缆, 简化了电缆沟、电缆层和电缆防火, 保护、自动化调试的工作量减少, 减少了运行维护成本。同时, 缩短工程周期, 减少通道重复建设和投资。实现信息共享, 兼容性高, 便于新增功能和扩展规模, 减少变电站投资成本。光电互感器采用固体绝缘, 无渗漏问题, 减少了停运检修成本。?数字化变电站技术含量高, 电缆等耗材节约, 具有节能、环保、节约社会资源的多重功效。 1.2 以太网技术在智能站的应用 IEC 61850使用以太网作为基本通信网络，变电站层与远方控制中心之间、变电站层与间隔层之间、间隔层与过程层之间分别通过基于以太网的远动网络、站级网络和过程网络交互信息。使测量、保护、控制、监测等不同专业真正实现信息共享。使不同功能可以方便地得到协调和集成，形成信息高度共享的变电站自动化系统。即基于以太网的变电站自动化系统。由于以太网具有标准化、灵活性、价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，在变电站自动化系统中，为各种特定功能构建的各自独立的专用网络将被全开放的以太网取代。以以太网技术为基础的新一代数字变电站已经成为发展中的新亮点。

Agilent E5061B网络分析仪使用方法

前面板：部件的名称和功能

按键 工作通道/迹线区 用于选择工作通道和迹线的一组按键。 输入区 E5061B 的前面板上提供了用于输入数字数据的一组按键。

仪器状态区 与宏程序功能、存储和调用功能、控制/管理功能以及预设 E5061B（将其返回到预设状态）相关的一组按键。

标记/分析区 用于通过使用标记等来分析测量结果的一组按键。 浏览区（前面板上没有标签） 浏览区中的按键和旋钮用于在功能键菜单、表格（极限表、分段表等）或对话框中的选定（高亮显示的）区域中进行浏览，以及通过增加或减少来更改数据输入区域中的数值。当使用屏幕上显示的浏览区按键，从两个或多个对象（功能键菜单、数据输入区域等）中选择一个要操纵对象的时，首先按输入区中的 Foc（聚焦）键，以选择要操纵的对象（将焦点置于该对象上），然后操纵浏览区按键（旋钮），在选定（高亮显示）的对象之间移动或更改数值。

下面的描述说明了当焦点在功能键菜单上时和当焦点在数据输入区域中时浏览区按键的作用。有关操纵表和对话框的更多信息，请参考所有这些功能的操纵步骤。 ?焦点位于功能键菜单上时（已选择功能键菜单） 旋钮 （顺时针旋转或 逆时针转动） 上下移动对功能键的选择（高亮显示）。 上/下 箭头键 上下移动对功能键的选择（高亮显示）。 右箭头键 显示上一层功能键菜单。 左箭头键 显示下一层功能键菜单。 Enter或 旋钮（按下） 执行选定功能键的功能。 ?焦点位于数据输入区域中时（已选择数据输入区域） 旋钮 （顺时针旋 转或逆时针 转动） 以小步长增加或减少数据输入区域中的数值。 上/ 下箭头键 以大步长增加或减少数据输入区域中的数值。 左/右箭在数据输入区域来回横向移动光标 键一起使用，以一次更改一个字符的方式更改数据。

网络分析仪的基本原理.

一种独特的仪器 网络分析仪是一种功能强大的仪器, 正确使用时, 可以达到极高的精度。它的应用也十分广泛, 在很多行业都不可或缺, 尤其在测量无线射频 (RF元件和设备的线性特性方面非常有用。现代网络分析仪还可以应用于更具体的场合, 例如, 信号完整性和材料的测量。随着业界第一款 PXI 网络分析仪— NI PXIe - 5630的推出, 你完全可以摆脱传统网络分析仪的高成本和大占地面积的束缚, 轻松地将网络分析仪应用于设计验证和产线测试。 网络分析仪的发展 你可以使用图 1所示的 NI PXIe-5630矢量网络分析仪测量设备的幅度,相位和阻抗。由于网络分析仪是一种封闭的激励 -响应系统, 你可以在测量 RF 特性时实现绝佳的精度。当然, 充分理解网络分析仪的基本原理, 对于你最大限度的受益于网络分析仪非常重要。 在过去的十年中, 矢量网络分析仪由于其较低的成本和高效的制造技术, 流行度超过了标量网络分析仪。虽然网络分析理论已经存在了数十年,但是直到 20世纪 80年代早期第一台现代独立台式分析仪才诞生。在此之前, 网络分析仪身形庞大复杂,由众多仪器和外部器件组合而成,且功能受限。 NI PXIe-5630的推出标志着网络分析仪发展的又一个里程碑, 它将矢量网络分析功能成功地赋予了灵活,软件定义的 PXI 模块化仪器平台。 通常我们需要大量的测量实践, 才能实现精确的幅值和相位参数测量, 避免重大错误。由于射频仪器测量的不确定性, 小的错误很可能会被忽略不计。而网络分析仪作为一种精密的仪器能够测量出极小的错误。 网络分析理论 网络是一个被高频率使用的术语,有很多种现代的定义。就网络分析而言, 网络指一组内部相互关联的电子元器件。网络分析仪的功能之一就是量化两个射频元件间的阻抗不匹配, 最大限度地提高功率效率和信号的完整性。每当射频信号由