Когда все портовые терминалы произвольной многопортовой сети согласованы, падающая бегущая волна, поступающая на вход n-го порта, будет рассеиваться на все остальные порты и излучаться. Если исходящая бегущая волна m-го порта равна bm, то параметр рассеяния между портом n и портом m равен Smn=bm/an. Двухпортовая сеть имеет четыре параметра рассеяния S11, S21, S12 и S22. Когда оба терминала совпадают, S11 и S22 — это коэффициенты отражения портов 1 и 2 соответственно, S21 — это коэффициент передачи от порта 1 к порту 2, а S12 — это коэффициент передачи в противоположном направлении. Когда терминал m определенного порта не совпадает, бегущая волна, отраженная терминалом, снова входит в порт m. Это можно эквивалентно увидеть, поскольку порт m все еще согласован, но на порт m падает бегущая волна am. Таким образом, в любом случае можно составить систему одновременных уравнений связи между эквивалентными падающими и выходными бегущими волнами и параметрами рассеяния на каждом порту. На основе этого можно определить все характерные параметры сети, такие как коэффициент отражения на входном конце, коэффициент стоячей волны по напряжению, входное сопротивление и различные коэффициенты прямой и обратной передачи, когда терминалы несогласованы. Это самый основной принцип работысетевой анализатор. Сеть с одним портом можно рассматривать как частный случай сети с двумя портами. Кроме S11 всегда есть S21=S12=S22. В многопортовой сети, помимо одного входного и одного выходного порта, соответствующие нагрузки могут быть подключены ко всем остальным портам, что эквивалентно двухпортовой сети. Выбрав поочередно каждую пару портов в качестве входа и выхода эквивалентной двухпортовой сети, проведя серию измерений и составив список соответствующих уравнений, можно решить все n2 параметров рассеяния сети n-портов, а также все, что касается n-портовая сеть может быть получена. Характерные параметры. В левой части рисунка 3 показан принцип работы тестера при измерении S11 четырехпортовым преобразователем.сетевой анализатор. Стрелки указывают пути каждой бегущей волны. Выходной сигнал источника сигнала u подается на порт 1 тестируемой сети через переключатель S1 и направленный ответвитель D2, который представляет собой падающую волну a1. Отраженная волна порта 1 (то есть исходящая волна b1 порта 1) передается в измерительный канал приемника через направленный ответвитель D2 и переключатель. Выходной сигнал источника сигнала u одновременно передается в опорный канал приемника через направленный ответвитель D1. Этот сигнал пропорционален a1. Итак, двухканальный амплитудно-фазовый приемник измеряет b1/a1, то есть измеряется S11, включая его амплитуду и фазу (или действительную часть и мнимую часть). Во время измерения порт 2 сети подключается к согласующей нагрузке R1 для выполнения условий, заданных параметрами рассеяния. Другой направленный ответвитель D3 в системе также оканчивается согласующей нагрузкой R2, чтобы избежать неблагоприятных эффектов. Принципы измерения остальных трех S-параметров аналогичны этому. В правой части рисунка 3 показаны положения, в которых следует располагать каждый переключатель при измерении различных параметров Smn.
Перед фактическим измерением три эталона с известными импедансами (например, короткое замыкание, разомкнутая цепь и согласованная нагрузка) используются прибором для выполнения серии измерений, которые называются калибровочными измерениями. Сравнивая фактические результаты измерений с идеальными (без погрешности прибора) результатами, каждый коэффициент ошибки в модели ошибок можно рассчитать и сохранить в компьютере, чтобы результаты измерений тестируемого устройства можно было скорректировать. Калибруйте и корректируйте соответственно в каждой частотной точке. Этапы измерения и расчеты очень сложны и выходят за рамки возможностей человека.
Вышесетевой анализаторназывается четырехпортовым анализатором цепей, поскольку прибор имеет четыре порта, которые соответственно подключены к источнику сигнала, тестируемому устройству, измерительному каналу и опорному каналу измерения. Его недостатком является то, что структура приемника сложна, и ошибка, генерируемая приемником, не включается в модель ошибок.
