Ağ Analizörü Nedir?
Vektör ağ analizörleri, radyo frekansı ve mikrodalga sistemlerinde kullanılan cihazların ve bileşenlerin karakterizasyonu için çok önemlidir. Bu, wifi, bilgisayar ağları, cep telefonu kapsama alanı ve çok daha fazlası için ağ testini içerir. Bu güçlü cihazlar ürün geliştirmenin çeşitli aşamalarında kullanılır ve antenler, amplifikatörler, kablolar ve diğer birçok aktif veya pasif cihaz gibi çeşitli bileşenlerin performansını doğrulamak için kullanılabilir. Daha karmaşık RF sistemleri için yapı taşlarının özelliklerini doğrulamak amacıyla bu bileşenleri test etmek için ağ analizörlerini kullanıyoruz. Bu sistemlerin test edilmesi, iletişim sinyallerinin bozulmadan iletilmesini sağlar ve güç emilirken iyi bir eşleşme sağlar.
Şekil 1: Ağ Analizörleri, bileşenleri test etmek ve karmaşık RF sistemlerinin özelliklerini doğrulamak için çok çeşitli pasif ve aktif cihazları test edebilir.
Bu blogda, sizi RF ölçümleri yapmaya hazırlamak için bazı temel ölçümleri, S-parametrelerini, Smith grafiğinin ne olduğunu ve farklı kayıp türlerini gözden geçireceğiz. Bir ağ analizörünü kullanmak için ilk uygulama, genellikle aşırı RF hassasiyeti için tezgah üstü bir analizör ile laboratuvardır. Ağ analizine büyük ihtiyaç duyulan bir diğer alan ise laboratuvar dışında saha testleridir. Bunun bir örneği, uydu yer istasyonlarının kurulum ve bakım çalışmalarını hızlandırmaktır.
Yansıma Ölçümleri ve S-Parametreleri
Bir ağ analizörü hem büyüklüğü hem de fazı ölçer. Saçılma parametreleri (S-parametreleri) cihazı karakterize etmek için kullanılan yöntemdir ve bize iki bağlantı noktası (veya cihazda kaç bağlantı noktası varsa) arasında aktarılan gücün oranını söyler. S-parametrelerinin kendileriyle ilişkili iki numarası vardır; ilk numara gücün bulunduğu portu, ikinci numara ise gücün kaynaklandığı portu temsil eder. İki portlu bir ağda, S11 ve S22 yansımayı temsil eder. Yansıma, ölçüm portundan ne kadar gücün geri yansıtıldığını tanımlayan bir parametredir. Yansımayı, kaynağa yansıtıldığında ne kadar sinyal kaybedildiğinin ölçüsü olan geri dönüş kaybıyla ilişkilendirebiliriz. S21 ve S12, bir porttan diğerine sinyalin ölçümü olan iletimi temsil eder. İletim, bir iletim hattına bir cihazın yerleştirilmesinden kaynaklanan sinyal gücü kaybı olan ekleme kaybıyla ilgilidir.
Yansıma ölçümleri neden yapılır?
Yansıma ölçümleri, 2 ana nedenden dolayı gücün verimli bir şekilde aktarılmasını sağlamak için yapılır:
- Enerji yansıtıldığında, gitmesi gereken yere daha az enerji iletilir, bu da çok masraflı RF enerjisinin ve kaynaklarının verimsiz kullanılmasına yol açar\
- Büyük miktarlarda yansıyan enerji, amplifikatörler gibi bileşenlere zarar verebilir
Enerji yansıtıldığında, gitmesi gereken yere daha az enerji iletilir, bu da çok masraflı RF enerjisinin ve kaynaklarının verimsiz kullanılmasına yol açar\
Büyük miktarlarda yansıyan enerji, amplifikatörler gibi bileşenlere zarar verebilir.
Smith Diyagramı – RF Tasarımı için Etkili Bir Araç
Eğer bir devre kartı tasarlıyorsanız, DUT'un tasarımını optimize etmek ve bu yansıma ve iletim katsayılarını en aza indirmek için bir Smith diyagramı kullanabilirsiniz. Smith diyagramı, bir iletim hattı ve anten sisteminin empedansını frekansa bağlı olarak görselleştirmek için kullanılan grafiksel bir araçtır. Smith diyagramını aşağıdaki uygulamalarda kullanabilirsiniz:
• Herhangi bir iletim hattı veya yük üzerindeki admitans/empedans hesaplamaları
• Kısa devreli bir iletim hattının uzunluğunun hesaplanması
• Empedans eşleştirme
Smith diyagramı artık ağ analizörünüze veya FieldFox El tipi analizörünüze entegre edilmiştir ve tasarım ihtiyaçlarınız için gerekli olan empedans eşleştirmede size yardımcı olur.
Şekil 2: Smith diyagramı, RF tasarımı için etkili bir araçtır.
Bu ağ analizi temelleri bilgisiyle, bu ölçümlerden sahada faydalanabilirsiniz. İster kar altında kablo ve antenleri kuruyor veya bakımını yapıyor olun, ister bir kulede ağ kapsamını gideriyor olun, el tipi analizördeki hızlı ağ analizi ölçüm yeteneğinize güvenebilirsiniz. FieldFox gibi modern bir el tipi analizör, bu blogda tartışılan ölçüm yeteneklerine sahiptir ve bu ölçümleri sahada gerçekleştirmenizi sağlar.
Şekil 3: FieldFox ile hareket halindeyken ağ analizi ölçümleri yapın.
Özetle, ağ analizörleri, sahada ölçümler yapmak için çok sayıda bilgi sağlar. Bu ölçümleri gerçekleştirmeden önce, ağ analizi ölçüm teorisinin temellerini anlamak önemlidir, bunlar arasında:
• S-parametreleri
• Yansıma ölçümleri
• Smith diyagramı
2 portlu ağ analizi ölçümleri ve S-parametreleri hakkında daha fazla bilgi için bu uygulama notuna göz atın.
