網絡分析儀(NA)與福祿克電纜分析儀的關系與區別
發布時間：
2021-01-12 11:22
網絡分析儀簡稱網分，NetworkAnalyzer，起名字的時候和數據網絡通訊沒有任何關系，當時廠家(安捷倫)給這個產品起名字是因為其多路信號輸出的特點，類似于“網絡化”的輸出的格式，所以得名。通訊網絡的用戶覺得它名字很可笑(憑什么叫網分呀，跟數據網絡分析沒有半點關系，莫名其妙！)。由于惠普(安捷倫)公司名氣大，市場占有率高，雖然容易造成“誤會”，但這個名字還是得已流傳下來。網絡是由一組信號發生器和對應的信號接收器組合而成。信號發生器負責發出信號，接收器負責同步接受信號，并將輸入/輸出信號進行比較和分析，得出被測電路的傳輸特性。 設計網分的時候(大概二三十年前)主要的信號輸出口都是同軸輸出口，它是典型的不平衡信號，輸出阻抗(內阻)是50Ω的，用來直接測試50Ω特性阻抗的同軸電纜是最合適的。其實最早的網分設計出來就是用來測同軸線纜的。后來考慮用來測雙絞線，這就需要把每一路信號輸送到每一根雙絞線上(例如四個同軸不平衡信號送到兩對雙絞線的四根芯線上)，或者將一路不平衡信號輸出先轉換為兩路平衡信號，再用于雙絞線的(兩路平衡信號/即“對稱信號”)測試。所以，要用到不平衡/平衡轉換器，此外，雙絞線特性阻抗是100Ω，少量120Ω甚至150Ω，
圖一. 信號發生器通過不平衡/平衡變換器(巴倫)和50/100Ω阻抗變換器后輸出平衡測試信號
所以除了要把不平衡傳輸要轉成平衡信號，還要把50 Ω轉成100 Ω，才能和100
Ω的雙絞線電纜連接進行測試。在這種測試中，會用到巴倫(Balun) – 平衡/不平衡轉換器，還要用到阻抗轉換器，有時候這倆合成在一個東西上。 如圖一所示。
后來，網分廠家改進/分化，把兩個同軸輸出口，通過阻抗變換后，分別給兩個信
號線上，這兩路是對稱信號(平衡信號)。這樣就可以用兩路對稱的不平衡信號來測一對平衡線。由于少了巴倫，這種測試連接更方便些。如圖二所示。
圖二. 信號發生器通過50/100Ω阻抗變換器后輸出雙路對稱測試信號(平衡測試信號)
如果(安捷倫的)設備輸出口只有四個(不平衡信號輸出口)，則一次只能測兩對雙絞線，四對線需要測兩次，很麻煩。
如果(安捷倫的)設備輸出口只有八個(不平衡信號輸出口)，則一次就能測四對雙絞線，故一根雙絞線可以一次測完。
總體來說，網分用來測試雙絞線并不是最適合的工具，為了執行測試必須做一些信號和阻抗的變換。而由于這些變換器線性并不總是期望的那樣好，故每次測試前還需要很耗時地做很多矯正和補償，把矯正系數計算進去后，測試才能準確。由于連接手法跟個人操作習慣有關，故不同的人操作網分的測試結果可能會不同。
網分作為臺式測試設備，主要廠家有安捷倫、DCM和愛莎。其測試頻率上限可以達到5GHz甚至10G/20GHz以上(可換不同頻率模塊)，因為網分原來設計的初衷就是為測試同軸信號傳輸系統的，像衛星基站一般能達到十幾GHz甚至更高。所以網分最初并不適合測試數據線纜。但是，為什么在很多實驗室、電纜生產廠和研發單位要用網分作為測試設備呢？這和安捷倫(惠普)當年產品推出較早，先入為主占領市場有很大關系。
那么，能否直接做一個輸出阻抗為100Ω的平衡信號發生器，不用加巴倫和阻抗變換器？這樣的設備是有的，在少數實驗室里，由富有經驗的高級研究試驗人員搭建這樣的測
試平臺，他們當中沒有直接把這樣的測試系統集成為一個實驗室分析系統。但從操作方便和測試穩定的角度看，集成的分析系統實際上是一種商品需求，人們需要一種能直接輸出四對平衡信號且輸出阻抗為100Ω的集成測試儀器。
圖三. 信號發生器通過LABA適配器直接輸出雙路對稱測試信號(平衡測試信號)
再來說福祿克，DSP/DTX/DSX系列電纜分析儀本身就是一種直接輸出100Ω平衡信號的雙絞線測試系統，中間不需要巴倫和阻抗變換器，數據電纜可以直接連到其測試適配器(LABA)接口上的四對插孔上。是非常合理的信號發生器和信號接收器的一體集成分析系統。但由于早期福祿克的線纜測試儀主要針對的是安裝好的電纜系統，所以將其設計成手持式測試平臺而非實驗室測試平臺；且由于只測試雙絞線，故測試頻率不會設計很高，DSX-5000只要求達到1GHz，DSX-8000要求達到2GHz – 均沒有網分那么高(因為網分針對的是更高工作頻率的同軸電纜)。由此可見，福祿克電纜分析儀針對網線測試更合適一些。
由于先入為主的原因，很多人已經在實驗室、研究所或者工廠使用網分來測試電纜，所以早期編寫的電纜測試規范也是用NA作為測試平臺標準來編寫的?，F在，很多人開始比較NA和福祿克電纜分析儀，也就是比較“不平衡信號發生器+巴倫+阻抗變換器+不平衡信號同步接收器一體測試方案”和“平衡信號發生器+平衡信號同步接收器一體測試方案”。顯然，從方便性和合理性來講，用直接輸出100Ω平衡信號的福祿克電纜分析儀來測試雙絞線更合適。簡潔、方便、性價比超高 – 既可免除使用轉換器而使得測試更方便快捷，又可減少因轉換器非線性和校準不當帶來的測量誤差。當然，還有一個巨大的優勢就是，價格相對便宜。
關于測試精度。NA的信號本身精度更高些(因為是實驗室設備)，但是因為中間有兩個轉換器(不平衡/平衡信號轉換和阻抗轉換)，綜合精度就降低了。從實驗室角度看，福祿克電纜分析儀本身信號精度略低。但當NA加上變換器后，精度則基本相當。所以，測試精度不是任何問題。
使用福祿克電纜分析儀的另一個優點就是，測試儀是自動雙向測試系統，可以一次性完成如NEXT等參數的自動雙向測試，測試速度相對提高50倍以上。
測試配置推薦：
DSX-5000 CH + DSX-LAB002/M x 2+ DSX-REFMOD
DSX-8000 CH + DSX-LAB802/M x 2+ DSX-REFCAL2G
深圳天游信息科技有限公司
2017年10月23日
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