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有線(xiàn)電視系統(tǒng)中大量使用光端機(jī)、放大器、分支器、分配器、電纜等設(shè)備和器材，這些設(shè)備和器材都是系統(tǒng)的重要組成部分，只有這些設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。這些設(shè)備和器材的各項(xiàng)指標(biāo)中，如帶內(nèi)平坦度、插入損失、分配損失、增益、反射損耗等，均需要使用射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測(cè)量。下面以美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)的射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀8712ET為例，介紹射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理和使用。
1 8712ET簡(jiǎn)介
8712E是Agilent公司生產(chǎn)的系列經(jīng)濟(jì)型射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀，其中ET型是傳輸/反射分析儀。
1.1 8712ET基本原理
8712ET是在一臺(tái)射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀的基礎(chǔ)上增加了若干硬件、軟件構(gòu)成。
在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，儀器發(fā)出掃頻信號(hào)，信號(hào)通過(guò)輸出口送到待測(cè)設(shè)備，信號(hào)通過(guò)設(shè)備后送回網(wǎng)絡(luò)分析儀。由于待測(cè)設(shè)備接口的輸入阻抗與網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出阻抗不可能理想匹配，必然會(huì)反射一部分信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)輸出和輸入信號(hào)進(jìn)行比較可得出待測(cè)設(shè)備的傳輸指標(biāo)，如增益、插入損失、分配損失等；對(duì)輸出和反射信號(hào)進(jìn)行比較可得出待測(cè)設(shè)備的反射指標(biāo)，如反射損耗等。
1.2 8712ET主要參數(shù)和特點(diǎn)
8712ET的頻率范圍是300 kHz～1.3 GHz，頻率分辨率是1 Hz，頻率精度<5×10-6；不配置衰減器輸出功率范圍為0～+16 dBm，配置衰減器后可達(dá)-60～+15 dBm；系統(tǒng)阻抗有50 Ω和75 Ω兩種，在CATV系統(tǒng)中使用阻抗為75 Ω的；既可進(jìn)行窄帶檢測(cè)，又可進(jìn)行寬帶檢測(cè)，100 dB的動(dòng)態(tài)范圍，掃描速度快（50 ms完成一次掃描）；具有各種接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)LAN(局域網(wǎng))接口數(shù)據(jù)能直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，用PC應(yīng)用軟件分析、處理或發(fā)送到聯(lián)網(wǎng)打印機(jī)上。
1.3 8712ET儀器面板
8712ET的面板左邊是顯示屏，其用于顯示測(cè)量圖形和數(shù)值。屏幕右邊有8個(gè)軟鍵，分別對(duì)應(yīng)屏幕右邊排列的菜單。右上是軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，它下面左下框的數(shù)字鍵、旋鈕、上下鍵等用于數(shù)字輸入和修改。軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器右下框的4個(gè)按鍵是系統(tǒng)鍵，用于存儲(chǔ)、調(diào)用系統(tǒng)配置或測(cè)量數(shù)據(jù)等操作。再下面的3個(gè)框分別是測(cè)量曲線(xiàn)選擇部分（對(duì)曲線(xiàn)1和2進(jìn)行選擇）、信號(hào)源設(shè)置部分（包括頻率特性、掃頻特性、輸出功率和菜單，用于對(duì)選擇信號(hào)源各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置）、配置部分（包括刻度鍵、顯示鍵、校正鍵、光標(biāo)鍵、格式鍵和平均鍵，用于選擇各種配置進(jìn)行設(shè)置）。右下是兩個(gè)N型接頭，左邊的是輸出接口，右邊的是輸入接口。
2 8712ET的基本操作
2.1 測(cè)量前的工作
（1）儀器的各種軟、硬件是在購(gòu)買(mǎi)時(shí)確定的，需要根據(jù)有線(xiàn)電視系統(tǒng)測(cè)量的特點(diǎn)正確配置。如系統(tǒng)阻抗必須是75 Ω，輸出功率范圍、動(dòng)態(tài)范圍等都要滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。
�。�2）設(shè)備加電前注意電源輸入選擇是否正確，特別是第一次開(kāi)機(jī)時(shí)。和許多進(jìn)口儀器相同，8712ET的電源輸入可以是交流110 V或220 V，使用前必須確保輸入選擇撥到220 V位置，否則會(huì)燒毀儀器電源模塊。
�。�3）儀器校正 8712ET在第一次使用、經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用或更換了測(cè)試線(xiàn)纜后，需要進(jìn)行校正，其步驟為：開(kāi)機(jī)預(yù)熱30 min，按下面板上校正鍵（CAL），按軟鍵選擇屏幕上選項(xiàng)進(jìn)入自動(dòng)校正，按照屏幕上的提示，依次將開(kāi)路接頭、短路接頭接到輸出口，再按提示將輸出口和輸入口直通，依次操作并確認(rèn)后校正就完成了。注意在校正時(shí)最好使用測(cè)量時(shí)使用的電纜，否則在后面測(cè)量的結(jié)果中將包括與原用電纜不同的測(cè)試電纜的相關(guān)因素，造成測(cè)試結(jié)果的誤差。
2.2 傳輸和反射指標(biāo)的測(cè)量
測(cè)量過(guò)程為：
�。�1）按曲線(xiàn)選擇鍵（MEAS1或MEAS2）選擇一條測(cè)量曲線(xiàn)，按軟鍵選擇測(cè)量項(xiàng)目為傳輸（Transmission）或反射（Reflection）。
（2）根據(jù)需要設(shè)置好8712ET輸出信號(hào)的頻率（包括起始頻率和終止頻率）、輸出功率、掃頻時(shí)間等參數(shù)。
（3）接入待測(cè)設(shè)備，調(diào)整屏幕顯示的坐標(biāo)、刻度、光標(biāo)位置等，將測(cè)量曲線(xiàn)調(diào)整到合適位置，移動(dòng)光標(biāo)或通過(guò)固定光標(biāo)讀出各頻點(diǎn)電平值，獲得各種指標(biāo)。
3 各種指標(biāo)的測(cè)量方法
3.1 8712ET在有線(xiàn)電視系統(tǒng)中主要測(cè)量的指標(biāo)
使用8712ET可以測(cè)量有線(xiàn)電視系統(tǒng)中各種設(shè)備器材的很多指標(biāo)。例如在有線(xiàn)電視光端機(jī)的指標(biāo)測(cè)量中可測(cè)：帶內(nèi)平坦度、光發(fā)射機(jī)射頻輸入反射損耗、光接收機(jī)射頻輸出反射損耗等；在分配器的指標(biāo)測(cè)量中可測(cè)：帶內(nèi)平坦度、分配損耗、相互隔離度、反射損耗等；在分支器的指標(biāo)測(cè)量中可測(cè)：帶內(nèi)平坦度、分支損失、插入損失、反向隔離度、分支隔離度、反射損耗等；在放大器的指標(biāo)測(cè)量中可測(cè)：帶內(nèi)平坦度、正反向增益、反射損耗等；在電纜的指標(biāo)測(cè)量中可測(cè)：衰減特性、特性阻抗等；還有混和器、濾波器、調(diào)制器等設(shè)備器材的指標(biāo)這里就不一一列舉了。
從上面列舉可看出，8712ET主要測(cè)量的還是帶內(nèi)平坦度、衰減/增益、反射損耗3類(lèi)指標(biāo)。
3.2 帶內(nèi)平坦度的測(cè)量
帶內(nèi)平坦度表示在工作頻帶內(nèi)各頻率點(diǎn)電平相對(duì)基準(zhǔn)頻率點(diǎn)電平的變化量，變化量越小指標(biāo)越好。國(guó)標(biāo)對(duì)不同設(shè)備器材的帶內(nèi)平坦度要求不一樣，如I類(lèi)干線(xiàn)放大器的指標(biāo)要求是±0.3 dB，則表明一平坦信號(hào)通過(guò)此類(lèi)放大器后，在工作頻帶內(nèi)各頻點(diǎn)的電平最大值和最小值之差必須小于0.6 dB，否則就不合格。
帶內(nèi)平坦度用8712ET的傳輸項(xiàng)進(jìn)行測(cè)量，只需將待測(cè)系統(tǒng)串接在8712ET的輸出和輸入口之間，從顯示屏上讀出其工作頻帶內(nèi)電平最大值和最小值，將這兩個(gè)值相減并除以2即是它的帶內(nèi)平坦度指標(biāo)。
3.3 各類(lèi)衰減和增益的測(cè)量
這些指標(biāo)的測(cè)量主要是比較信號(hào)通過(guò)設(shè)備器材后的電平變化量。用8712ET的傳輸項(xiàng)進(jìn)行測(cè)量，讀出在指定頻帶內(nèi)的電平最小值即可。各種指標(biāo)表示了不同的含義，測(cè)量時(shí)接法也不相同，分別介紹如下：
�。�1）分配損失：是指?jìng)鬏斝盘?hào)在分配器的輸入端和輸出端的信號(hào)電平差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分配器的輸入端，將8712ET輸入接到分配器的輸出端。國(guó)標(biāo)根據(jù)分配器輸出口數(shù)量對(duì)分配損失指標(biāo)有不同要求。
（2）相互隔離度：是指從分配器某一輸出端加入的信號(hào)電平與從其他輸出端測(cè)得的輸出電平之差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分配器的一個(gè)輸出端，將8712ET輸入接到分配器的另一輸出端。
�。�3）插入損失：是指分支器主路輸入端電平與主路輸出端電平之差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分支器的輸入端，將8712ET輸入接到分支器的分支輸出端。
�。�4）分支損失：是指分支器主路輸入端電平與分支輸出端電平之差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分支器的輸入端，將8712ET輸入接到分支器的分支輸出端。分支損耗與插入損失成反比，并與分支口數(shù)量有關(guān)。
�。�5）分支隔離度：是指從分支器某一分支輸出口加入的信號(hào)電平與從其他分支輸出口測(cè)得的輸出電平之差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分支器的一個(gè)分支輸出口，將8712ET輸入接到分支器的另一個(gè)分支輸出口。
�。�6）反向隔離度：是指從分支器主路輸出端加入的信號(hào)電平與從分支輸出口測(cè)得的輸出電平之差。測(cè)量時(shí)將8712ET輸出接到分支器的主路輸出端，將8712ET輸入接到分支器的分支輸出口。
�。�7）增益：是指放大器對(duì)信號(hào)的放大倍數(shù)，即輸入電平與輸出電平之差。對(duì)于雙向放大器還有正向增益和反向增益的區(qū)別，測(cè)量正向增益時(shí)將8712ET輸出接到放大器的輸入端，將8712ET輸入接到放大器的輸出口；測(cè)量反向增益時(shí)，接法相反。
（8）電纜的衰減特性：是指電纜由于電阻、漏電等因素對(duì)信號(hào)的衰減，一般用dB/km表示。測(cè)量時(shí)將待測(cè)電纜串在8712ET輸入、輸出端之間，用測(cè)量值除以待測(cè)電纜長(zhǎng)度即可。以上指標(biāo)中，除增益外大多指標(biāo)在不同頻段要求不同，需要分頻段讀取。另外，除隔離度在測(cè)量時(shí)讀取最大值外，其他指標(biāo)在測(cè)量時(shí)讀取最小值。
3.4 反射損耗的測(cè)量
有線(xiàn)電視系統(tǒng)中要求設(shè)備器材的輸入、輸出阻抗和同軸電纜特性阻抗都是75 Ω，理想情況下，各部分阻抗完全匹配，則系統(tǒng)的反射損耗無(wú)窮大。而實(shí)際中不可能完全阻抗匹配，反射損耗就可以反映設(shè)備器材的阻抗是否標(biāo)準(zhǔn)。
在實(shí)際測(cè)量反射損耗時(shí)，用8712ET的反射項(xiàng)進(jìn)行測(cè)量，只需將設(shè)備待測(cè)接口或電纜接在8712ET的輸出口，讀取工作頻段的電平最大值即可。
4 測(cè)量中的一些注意事項(xiàng)和技巧
4.1 一些注意事項(xiàng)
在使用8712ET進(jìn)行測(cè)量時(shí)，除按上面的步驟和方法進(jìn)行測(cè)量外，還要特別注意以下一些事項(xiàng)，否則不但可能影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，還可能損壞儀器。
�。�1）待測(cè)設(shè)備接口不能帶電。例如大多數(shù)放大器的接口可饋電，電壓一般是交流60 V，如此接口接到8712ET上會(huì)損壞儀器。測(cè)量前，必須確保此接口的饋電輸出保險(xiǎn)已拔出，并用萬(wàn)用表測(cè)量確定無(wú)饋電輸出。
（2）8712ET和待測(cè)設(shè)備必須統(tǒng)一接地。保證8712ET和待測(cè)設(shè)備的地電位相同是很重要的，既保證測(cè)試人員在測(cè)量時(shí)不受電擊，也避免對(duì)設(shè)備造成損壞，同時(shí)確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。
（3）測(cè)試電纜的接口必須與待測(cè)接口類(lèi)型匹配，并盡量減少中間環(huán)節(jié)。由于大多數(shù)有線(xiàn)電視設(shè)備和器材使用F接頭，且分為公、英制，測(cè)量前應(yīng)準(zhǔn)備好N轉(zhuǎn)公制F的電纜和N轉(zhuǎn)英制F的電纜，將8712ET和待測(cè)設(shè)備直接連接，避免用轉(zhuǎn)換頭和轉(zhuǎn)接線(xiàn)，或公英制混接，否則增加中間環(huán)節(jié)或接頭不匹配都將影響測(cè)量結(jié)果，混接還易磨損接頭。
�。�4）測(cè)試中更換了測(cè)試電纜要重新對(duì)8712ET進(jìn)行校正，否則會(huì)由于測(cè)試電纜之間的指標(biāo)差異造成測(cè)量結(jié)果的誤差。
�。�5）要根據(jù)待測(cè)設(shè)備情況正確設(shè)置輸出電平和掃頻時(shí)間。各種設(shè)備器材，特別是一些有源設(shè)備對(duì)輸入電平有要求，如果輸入信號(hào)電平偏高或偏低，都可能造成設(shè)備工作不正常，影響測(cè)量結(jié)果。由于8712ET發(fā)出的是掃頻信號(hào)，不同于有線(xiàn)電視信號(hào)（許多頻道同時(shí)存在信號(hào)），信號(hào)的有效電平要進(jìn)行換算。同時(shí)需要注意8712ET在屏幕上顯示的電平單位是dBmW，而不是dBmV，將它換算為日常使用的dBμV要加108.75，即0 dBmW=108.75 dBμV。
另外還要注意掃頻時(shí)間的選擇。對(duì)于許多設(shè)備掃頻時(shí)間多少?zèng)]有關(guān)系，但對(duì)于光端機(jī)，只有掃頻時(shí)間大于5 s，設(shè)備才能正常工作。
（6）測(cè)量傳輸時(shí)要注意一些設(shè)備中衰減和均衡的設(shè)置。如大多數(shù)放大器中都有衰減和均衡的調(diào)節(jié)旋鈕或插片，測(cè)量時(shí)要把這兩項(xiàng)調(diào)到0。
（7）測(cè)量時(shí)設(shè)備器材的一些相關(guān)空接口要連接標(biāo)準(zhǔn)75 Ω負(fù)載，否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。
�。�8）測(cè)量中使用到的接頭、負(fù)載等非待測(cè)設(shè)備和器材必須合格，而且在校正時(shí)盡量將它們計(jì)入，否則也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.2 測(cè)量技巧
8712ET的使用很方便，一些功能可提高測(cè)量效率，下面是使用中的一些邢繁瑣，可按刻度鍵（SCALE），再用軟鍵選擇自動(dòng)調(diào)整（autoscale），則儀器會(huì)自動(dòng)選擇合適的配置將全部曲線(xiàn)調(diào)整到屏幕上顯示，并保證曲線(xiàn)盡可能充滿(mǎn)屏幕，便于觀測(cè)。
�。�2）利用儀器自動(dòng)查找最大值和最小值。各種指標(biāo)測(cè)量中經(jīng)常要讀取最大值和最小值，通過(guò)手動(dòng)移動(dòng)光標(biāo)雖然也可找到，但未必準(zhǔn)確，特別是近似點(diǎn)較多時(shí)。此時(shí)可利用儀器的自動(dòng)查找功能，按光標(biāo)鍵（MARKER）后用軟鍵選擇光標(biāo)查找（Marker Search），再選擇“Mkr->Max”或“Mkr->Min”來(lái)查找最大值或最小值，儀器會(huì)將自動(dòng)查找的結(jié)果及所在頻點(diǎn)顯示出來(lái)。
（3）利用多個(gè)光標(biāo)同時(shí)讀出多個(gè)讀數(shù)。在測(cè)量一些指標(biāo)時(shí)要分多個(gè)頻段進(jìn)行，如測(cè)量分配損耗時(shí)，分成5~65 MHz，65~550 MHz，550~750 MHz，750~1 000 MHz 4段測(cè)量，如果手動(dòng)移動(dòng)光標(biāo)查找每段最小值會(huì)很慢。這些指標(biāo)在各頻段經(jīng)常是隨著頻率增加單調(diào)變大或變小，這時(shí)可利用多個(gè)光標(biāo)同時(shí)讀數(shù)。以測(cè)分配損耗為例，按光標(biāo)鍵后用軟鍵選擇各個(gè)光標(biāo)，將marker 1-5的頻率分別設(shè)為5、65、550、750、1 000 MHz，這些光標(biāo)的值會(huì)顯示在屏幕右側(cè)，從曲線(xiàn)上看，如果這些頻點(diǎn)是該頻段最小值，就以這個(gè)值作為該頻段的指標(biāo)，如果不是再用marker 6手動(dòng)查找該頻段最小值。
�。�4）利用兩條曲線(xiàn)同時(shí)測(cè)量傳輸和反射指標(biāo)。8712ET有兩條測(cè)量曲線(xiàn)，即MEAS1和MEAS2，可以利用它們同時(shí)測(cè)量?jī)身?xiàng)指標(biāo)。先按曲線(xiàn)1鍵，用軟鍵選擇測(cè)量項(xiàng)目為傳輸，再按曲線(xiàn)2鍵，用軟鍵選擇測(cè)量項(xiàng)目為反射，這時(shí)屏幕上會(huì)同時(shí)顯示兩條曲線(xiàn)，可分別測(cè)量傳輸和反射指標(biāo)。如果測(cè)某端口的兩個(gè)指標(biāo)可以一次完成，無(wú)需切換。通過(guò)設(shè)置既可將兩條曲線(xiàn)放在同一坐標(biāo)中，也可放在上下兩個(gè)坐標(biāo)中。
（5）測(cè)量時(shí)一些經(jīng)常用到的設(shè)置可以保存下來(lái)，在使用時(shí)直接調(diào)用，不用每次重新設(shè)置。例如分配損耗測(cè)量的設(shè)置就可以保存下來(lái)，先按系統(tǒng)部分的保存/調(diào)用鍵（SAVE RECALL），再用軟鍵選擇保存或調(diào)用設(shè)置。
射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量有線(xiàn)電視系統(tǒng)各種設(shè)備和器材的指標(biāo)的關(guān)鍵儀器，配合頻譜分析儀（如Agilent 8591C、泰克2715等）可以完成各種主要指標(biāo)的測(cè)量，被大量應(yīng)用在設(shè)備器材選型、系統(tǒng)安裝、調(diào)試、驗(yàn)收中，有線(xiàn)電視技術(shù)人員應(yīng)熟悉和掌握它們的使用方法。
摘自 有線(xiàn)電視
