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如何用网络分析仪测试分支分配器
认识分支分配器
这里提到的分支分配器是指有线电视信号传输网络中用到的器件，根据实际需求，对一路信号做多路分配传输，分为分支器和分配器两种，分配器以相同的信号强度输出到各个端口，如果家里几台电视机使用，都是使用分配器。有：二分配、三分配、四分配等等。分支器的输出是不均衡的，主干信号强，支路信号弱，一般用途：有多户人家使用同一路信号，则是一路使用分支、分支、分支、最后分配。

从主路上取出少部分信号送到分支口的功率电平分配器件称为分支器。主路的输出/输入口分别用OUT和IN表示，支路的分支口用BR表示
输入信号等分到输出口的功率电平分配器件称为分配器。输出/输入口分别用OUT和IN表示。
分支/分配器基本常识

    分支/分配器是一种高频宽带信号功率分配的无源器件。它的带宽目前已达到5—1000MHz，其结构简单，价格低廉，工作不需要电源，广泛用于HFC有线电视领域。器件分为室内型和野外型两种结构，以适应不同环境的需要。野外型器件除具有防水功能外，通常还具有过流功能，以适应需要通过电缆供电的网络。

     分支/分配器对信号功率的分配分量大小用db（分贝）表示，这是一个相对量，类似我们日常所熟悉的倍数。例如：我们把一个信号按1/2平均分配，每个信号即为0.5。换算成分贝表示即：lg0.5(取0.5的对数)X 10 = -3db因此，在理论上，把一个信号一分为二，这个信号即减小了-3db。但在实际运用中，这些器件都不是理想化的。所以，实际衰减要稍大于理论值。

    分支/分配器的命名通常由生产产家而定，但有一定规律所寻。它们一般是由分支口数量和衰减量来决定名称的主要部分。如：一分支器，支路衰减8db的，就称为108；支路衰减24db的二分支器，即可称为224......等。

     对于理想的分支/分配器，希望它们的输出口（OUT）之间，以及分支口（BR）与输出口（OUT）之间的隔离度越大越好，以免各信号口之间产生相互影响。我们把OUT口之间的隔离称为相互隔离；把BR口与OUT口之间的隔离称为反向隔离；输入口（IN）与OUT之间的信号衰减称为插入损耗；IN和BR之间的信号衰减称为分支衰减。

    分支/分配器不但具有功率信号的分配功能，更重要的是它在分配信号的同时，对端口的是设备起到阻抗匹配的作用。这在高频宽带电路中是非常重要的。
见下图:(分配器与分支器的区别)

上图这是一分支器:(一分支器跟二分配在外观上一样,但仔细看了,分支器输入端IN,输出端为OUT,分支为TAP.)

上图这是二分支器:(二分支器跟三分配器外观看上去一样,但仔细看了,同样分支端IN,输出端OUT,两个分支端分别为TAP.)

上图为二分配器:看上去和最上图的一分支器一样,但注意看了,分配器是没有TAP分支端的,其中输入端IN,两个分配端OUT.

上图为三分配器,看上去与二分支外观一样,但仔细看了,分配器输入端IN,因为这是一个三分配,所以有三个输出端OUT.

通过上边的描述，基本对分支分配器有了概念性了解，那么如何用网络分析仪进行指标测试呢？
分配器需要测试的技术指标
分配器的主要技术指标包括：插入损耗、回波损耗、相互隔离度（分配隔离度）
所谓插入损耗，是指在各输出端良好匹配的情况下，传输信号在输出端与输入端的电平之差。
所谓相互隔离度，是指在指定频率范围内，从某输出端加入一个测试信号，其电平与其他输出端的输出电平之差称为该分配器的相互隔离度。一个分配器的相互隔离度越大，各输出口之间的相互干扰就越小，按照行标要求，分配器的相互隔离度至少应该在22dB以上，邻频传输时要求更高，应该达到30dB以上。
所谓回波损耗，是表示分配器与前后电缆阻抗匹配的程度。实际上不可能完全实现阻抗匹配，回波损耗达到13～26dB就可以，对于隔频传输，回波损耗大于12dB即可，对于邻频传输系统，则应大于16dB以上才行。否则信号来回反射，不仅会出现重影，还能造成各频道电平不均匀，使非线性失真加大。
其中，插入损耗和相互隔离度是属于传输测量技术指标；回波损耗是属于反射测量技术指标。
分支器需要测试的技术指标
分支器的主要技术指标包括：插入损耗、分支损耗分支隔离度、反向隔离度、回波损耗。
所谓插入损耗，是指主路输入端电平与主路输出端电平之差。
所谓分支损耗，是指主路输入端电平与分支输出端电平之差。
所谓分支隔离度，是指分支器分支端出口之间的相互影响程度。在测量时，从一个分支输出端加进去一个测试信号，测量其电平与其他分支端电平之差。
所谓反向隔离度，是指从主路输出端加入的信号电平与分支输出端测得的电平之差。反向隔离度越大，分支损失越小，说明分支器的定向耦合性能越好。反向隔离度越大越好，一般应该大于40dB。
所谓回波损耗，是表示分支器与前后电缆阻抗匹配的程度。
测量过程，网络分析仪的扫频信号源发出扫频信号，信号通过仪器输出口送到待测件（分支分配器），信号通过待测件后通过仪器信号输入口送回网络分析仪。由于待测件端口的阻抗与网络分析仪输出阻抗不可能理想匹配，必然会反射一部分信号。网络分析仪对输出和输入信号进行比较可得出待测设备的传输指标，如插入损耗等；对输出和反射信号进行比较可得出待测设备的反射指标，如回波损耗等。
测试需要准备的附件
分支分配器的接头形式都是F型母头，分为公制接头和英制接头两种，注意公英制不可互用，所以在测试之前要搞清楚是公制还是英制接头，以方便配置那种接头线缆和校准件。
1、 连接线缆
需要2根75欧姆阻抗Np-Fp（N型阳头转F型阳头，其中F型分为公制和英制两种，一般国内用户用的是公制F头，国外用户用的是英制F头）线缆。
2、 校准件
一套校准件，包括F型（公制或者英制）母头直通和F型（公制或者英制）母头开路器/短路器。
测试注意事项
在测试之前请看清测试的线缆是75欧姆还是50欧姆的，50欧姆线缆的针比75欧姆的针粗，如果不小心把50欧姆的线缆在没有通过阻抗变换器情况下直接连连到75欧姆的仪器上，会损坏75欧姆仪器的输入和输出口，所而造成仪器的损坏。

使用德力公司NA7100B网络分析仪的实际测试步骤

德力公司的网络分析仪在分支分配器生产测量中被国内的广电器材制造商广泛使用，其测试精度和效率在同行业中属于性价比最好的仪器。突出特点：液晶屏幕、PASS和FAIL显示、USB口和LAN做图形和数据输出。

仪器型号：NA7100B（300KHz－1.3GHz）
仪器型号：NA7300B（300KHz－3GHz）
连接图片

测量前的准备工作
1. 在给仪器加电前将网络分析仪和待测设备进行统一接地。网络分析仪和待测设备的地电位相同是很重要的，既保证测试人员在测量时的安全，也避免对设备造成损坏。
2. 在开始测量前先将仪器预热30分钟，待仪器的电路系统全部达到稳定状态后，再进行校准和测量。
测量分支分配器的【插入损耗】

插入损耗是指信号在经过分支分配器传输的时候，由于分支分配器对于信号的衰减作用，从而造成降低了通过信号的强度。
具体步骤
Step 1、因为要测量分支分配器的传输响应，所以按下 CHAN PREV CHAN NEXT 键选择测量通道1（选择哪一个逻辑通道是任意的），按下 MEAS 键，再按下其中的[传输测量]。完成选择通道1为传输测量通道。
Step 2、按下 START 键，再按数字键 5 ，再按 M/u 键。完成起始频率5MHz的设置。
Step 3、按下 STOP 键，再按下 1 ， 0 ， 0 ，0 ，再按 M/u 键。完成终止频率1000MHz的设置。
Step 4、将测试夹具，两条N-F连接线，一个F-F的转接器和网络分析仪的输入和输出端口串接在一起，然后按下 CAL 键，选择其中的第一项[通用校准]，这样可以将除了被测件以外信号所经过的路径所引起的误差全部进行了修正。完成测试前的校准工作。
Step 5、按下 MARKER 键，选择其中的第一项[频标1/开]，第二项[频标2/开]……一共可以打开8个频标点。

分配器分配损耗测试 分配器相互隔离度

设置和读取需要的频标点的幅度值，既是分支分配器的插入损耗，更换不通的连接端口，就可以测试出相应的分配器的插入损耗、相互隔离度；分支器的插入损耗、分支损耗、相互隔离度和分支隔离度等指标。
3.
测量分支分配器的【回波损耗】
测量步骤
Step 1、因为要测量分支分配器的回波损耗，所以按下 CHAN PREV CHAN NEXT 键选择测量通道1（选择哪一个逻辑通道是任意的），按下 MEAS 键，再按下其中的[反射测量]。完成选择通道1为反射测量通道。
Step 2、按下 START 键，再按数字键 5 ，再按 M/u 键。完成起始频率5MHz的设置。
Step 3、按下 STOP 键，再按下 1 ， 0 ， 0 ，0 ，再按 M/u 键。完成输入终止频率1000MHz的设置。
Step 4、按下 CAL 键，然后选择其中的第三项[校准菜单]，出现的子菜单中选择[反射端口]项，然后会出现[开路器]，[短路器]，[负载]，[结束]四个选项。
Step 5、完成基本设置以后，将一条N-F的75Ω的测试线缆连接到网络分析仪的源输出端口。N-F测试线缆的F端为连接分支分配器进行测量的端口。所以校准应该在与分支分配器连接的端口上进行，这样得出的结果才不会有偏差，如果在网络分析仪的源输出端口上进行校准，然后再连接上一条测试线缆进行测试，那么这条测试线缆对测量结果所带来的影响就没有考虑到。应选用阴头F型的校准件在测试线缆的F端进行校准。
Step6、 在测试线缆F端接上开路器然后按下[开路器]，将短路器接到测试线缆F端然后按下[短路器]，将标准负载接到测试线缆F端，按下[负载]，最后按下[结束]。只有按下[结束]才能完成校准，否则校准无效。开路器，短路器和负载的连接顺序不是固定的。
Step7、将被测分支分配器除了测试的端口以外的所有端口都用标准F型负载连接上，否则没有被测试的端口在开路状态下引起信号的全反射，影响最终的测试结果。
Step 8、将被测分支分配器连接到测试线缆的F端口上。网络分析仪屏幕上将显示出测试曲线。按下 MARKER 键，选择其中的第一项[频标1/开]，将频标1设置为打开状态，然后将频标2，频标3，频标4，频标5分别打开放置在不同的频点上，读取测量数据。

分支分配器的回波损耗

上述过程在实际测试中只需要做一次，然后保存好配置文件，下次开机，调用配置文件，开始测试。
另外在实际测试中，大部分客户习惯使用合格判断功能，工人只需要读取PASS或者FAIL，就可以完成测试，NA7100B给客户提供了非常简单的合格线设置和判断功能，步骤如下：
Step1、按下 ANALYS 键，选择其中的 [合格测试]项，然后选择第二级菜单中的[编辑参数]项，进入第三级菜单，按下[添加]项添加一条合格线。按下 ENTER 键进入合格线类型编辑状态。使用旋轮改变类型为“上限”。按下 ENTER 键切换到“起始频率”项，再次下 ENTER 键进入到“终止频率”编辑状态，输入 800 ，再按 M/u 键，完成输入上限起始频率800MHz设置。使用这种方法继续编辑参数表。

参数编辑
Step2、一共可以在屏幕上绘制12条合格线段。通常情况下上一条线段的终点就是下一条线段的起点。
Step3、所有的合格线设置完毕后，返回到第二级菜单，将第一项[合格测试开/关]，第二项[合格线开/关]，和第三项[失败标志开/关]都设置为开状态。这样合格设置功能才起作用。
Step4、接下来，就可以将被测器件插入测试夹具进行测试了。如果被测滤波器的测试曲线在合格线所控制的范围内，仪器屏幕正常显示，表示通过；如果被测滤波器的测试曲线有在合格线所控制范围之外的部分，仪器的屏幕会显示“FAIL”，表示失败。

合格测试FAIL状态

存储配置文件
按面板上的Save/Recall ,选择[保存配置文件]，选择[文件管理]，可对保存的配置文件进行改名或者删除等操作。
完成上述步骤后，在下次测试分支分配器的时候，步骤简化为：
1、 开机
2、 按面板上的Save/Recall ,选择[调用配置文件]
3、 通过看PASS或者FAIL进行判断。

天津市德力电子仪器有限公司
曹洪军
2010.3.1