文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于虚拟仪器的标量网络分析仪的设计与实现
姓名:梅雨
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:江建军
20090525
华中科技大学硕士学位论文
摘要
网络分析仪作为一种典型的测量仪器,在射频和微波测量中获得了大量的应用。
然而由于目前的专用网络分析仪可复用性不高、价格昂贵,不适合一些低端的测量
需求。因此,开发出一种有较好复用性、成本更低,且能满足常见的低端测量要求
的网络分析仪无疑是具有重要实际意义的。
本文在综述国内外网络分析仪发展概况的基础之上,从微波测量基础与原理出
发,将网络分析仪的构建与虚拟仪器架构结合起来,设计出一套基于 PXI 平台的标
量网络分析仪 VI-SNA 。该系统的硬件部分由 NI 5670 射频信号发生器、NI 5660
射频信号分析仪、反射电桥及相关配件组成,这些部分分别完成了信号的发射、接
收和分离。该系统软件使用图形化编程语言 LabVIEW 开发完成,其具有仪器控制、
数据分析、数据库操作、结果处理等功能。总之,该系统实现了 PXI 架构上的标量
网络分析的流程和功能。同时由于本系统硬件的模块化特性和软件的易改性,使得
本系统的维护和升级具有很大的灵活性。
结合理论估计和实际测量结果,可得 VI-SNA 的主要性能如下:频率范围为
250 kHz- GHz,动态范围大于 90 dB,本底噪声为-100 dBm。对比测量结果,可知
VI-SNA 对传输特性的测量达到了与 Agilent E5061A 同样的精度;对反射特性的
测量,由于反射电桥性能的限制,VI-SNA 精度有所降低,但是仍能满足常用的
测量需求。
实验证明,这种以 PXI 为平台、模块化仪器为基础、软件为核心的虚拟仪器思
想来构建标量网络分析仪的途径是可行的,并且其能克服传统仪器的限制,具有低
成本和高扩展性的优势。

关键词:标量网络分析仪微波测量虚拟仪器 PXI平台
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
As a typical measuring instrument, Network Analyzer has a wide range of
applications on RF and microwave measurements. However, the current appropriative
Network Analyzers are very expensive, and have not good reusability. So they are not
suitable for the demands of some low-end measurements. Therefore, it’s important to
develop a work Analyzer which has good reusability and low cost, but also can
meet mon low-end measurements.
The research and development work Analyzer at home and abroad are critically
reviewed, and then the basis and principles of microwave measurement is introduced.
Based on mon instrument structure work Analyzer and virtual instrument
technology, a new work Analyzer VI-SNA bases on PXI is designed. The
hardware of work Analyzer consists of the NI 5670 RF signal generator, NI 5660
RF Signal Analyzer, reflection-bridge and related accessories. These parts actualize the
emission, receiving and separation of microwave signal. The software system developed
by a graphic programming language LabVIEW posed of the functions