在网络分析仪的诸多性能指标中,动态范围是一项关键参数,深刻影响着网络测试的精度与可靠性,对它的准确理解和合理应用,是发挥网络分析仪效能的重要前提。
动态范围:定义与原理
网络分析仪的动态范围,指的是仪器能够测量的蕞大信号与蕞小信号之比,单位通常为分贝(dB)。蕞大信号受限于仪器的饱和电平,超出这一电平,仪器会出现饱和失真,无法准确测量;蕞小信号则受限于仪器的噪声基底,当信号低于噪声基底时,信号会被噪声淹没,难以准确测量。简单来说,动态范围表征了网络分析仪在同时处理大信号和小信号方面的能力。
不同场景下的应用
通信领域
在 5G 通信基站测试中,信号强度变化范围大。网络分析仪需具备宽动态范围,才能同时准确测量基站发射的强信号以及接收的微弱信号。比如在测试基站的带外辐射时,发射信号强度可能比带外杂散信号高出 100dB 以上,只有宽动态范围的网络分析仪,才能在测量强发射信号的同时,检测到微弱的杂散信号,确保基站符合相关标准。
元器件测试
在射频元器件生产过程中,网络分析仪用于测量元器件的 S 参数。不同元器件的性能差异大,需要网络分析仪有足够的动态范围,来准确测量其在不同信号电平下的特性。以滤波器为例,在测量其插入损耗和带外压制时,由于这两个参数对应的信号强度差异大,宽动态范围的网络分析仪能够保证测量结果的准确性。
优化动态范围的方法
合理设置仪器参数
通过调整网络分析仪的中频带宽、平均次数等参数,可改善其动态范围。减小中频带宽,能降低仪器的噪声基底,提高动态范围;增加平均次数,可平滑测量数据,减少噪声影响,提升测量精度。
使用外部放大器
当测量微弱信号时,可在网络分析仪前端接入低噪声放大器,提高信号电平,使其更易于测量;而在测量强信号时,使用衰减器降低信号电平,防止仪器饱和。
对网络分析仪动态范围的理解与应用,在网络测试的各个领域都至关重要。无论是通信设备研发、射频元器件生产,还是网络故障排查,掌握动态范围这一关键指标,合理配置仪器,能够获取更准确、可靠的测量结果,推动相关领域的技术进步与发展 。