¿Qué es un Analizadores de Redes?
Un Analizadores de Redes (en inglés: Network analyzer) es un dispositivo para caracterizar la red de circuitos de un dispositivo bajo prueba (DUT; device under test).
Concretamente, puede medir la atenuación y la impedancia de la señal de entrada al DUT. En particular, puede evaluar las características de alta frecuencia de los componentes electrónicos, etc., y tiene una amplia gama de aplicaciones, incluidos los dispositivos de transmisión.
La salida del Analizadores de Redes está representada por los parámetros S (parámetro de dispersión), donde las magnitudes físicas definidas por los parámetros S son la reflexión directa (S11), la transmisión directa (S21), la transmisión inversa (S12) y la reflexión inversa (S22).
Usos de los Analizadores de Redes
Los Analizadores de Redes se dividen a grandes rasgos en analizadores de redes escalares y analizadores de redes vectoriales (VNA), de los cuales los analizadores de redes vectoriales (VNA), que proporcionan no sólo información de amplitud sino también de fase, tienen una gama de usos más amplia.
Aprovechando las ventajas de los Analizadores de Redes para aplicaciones de alta frecuencia, se utilizan en el desarrollo de circuitos de adaptación para amplificadores de alta frecuencia. En este caso, el diseño se basa en los parámetros S precisos del amplificador, la antena y el filtro, respectivamente.
En muchos casos, también se utilizan para evaluar la adaptación de impedancias, ya que el desajuste de impedancias en las líneas de transmisión de cada dispositivo o cable de una red de circuitos que maneja altas frecuencias puede causar pérdidas de potencia y distorsión de la señal.
Principios de los Analizadores de Redes
Un Analizadores de Redes está equipado con una fuente de señal, un separador de señal, un acoplador direccional y al menos tres receptores.
- Fuente de señal
La fuente de señal se encarga de suministrar señales al sistema y la proporciona un sintetizador. - Separador de señales
El separador de señales utiliza un divisor de resistencias para dividir la señal de entrada en señales de circuito y receptores (señal de referencia R). - Acoplador direccional
El acoplador direccional separa la onda de entrada de la onda reflejada, que se mide en el receptor (señal de referencia A).
La salida del DUT se mide en un tercer receptor (señal de transmisión B). La evaluación se realiza comparando las señales, por ejemplo, S11 se define por A/R y S21 por B/R.
La elevada precisión de medida del Analizadores de Redes también se garantiza mediante una calibración precisa. La calibración se realiza utilizando patrones con características conocidas. Un método de calibración muy utilizado es el método SOLT, en el que un patrón de cortocircuito, circuito abierto o carga de adaptación se acopla a un plano de referencia en una conexión directa (pasante).
La medición es muy precisa, por lo que hay que tener cuidado para evitar errores de medición en varios aspectos, como el par de apriete del conector, la temperatura ambiente, la señal de entrada y la estabilidad del cable, etc.
Otra información sobre Analizadores de Redes
1. conocimientos básicos sobre Analizadores de Redes
Un Analizadores de Redes se denomina en japonés Analizador de Redes de Circuitos. Existen dos tipos de analizadores de Redes: Analizadores de Redes Vectoriales (VNA) y Analizadores de Redes Escalares, siendo los Analizadores de Redes Vectoriales los más utilizados en la actualidad.
Los Analizadores de Redes tienen un método para medir los cambios de amplitud en las mediciones de transmisión y reflexión llamados parámetros S, que también se denominan matrices S, y existe un sistema de numeración como definición. El esquema de numeración es “Sij i=puerto de salida, j=puerto de entrada”, donde S11 representa una medición de una señal incidente en el puerto 1 que se transmite al puerto 1; S12 significa una medición de una señal incidente en el puerto 2 que se transmite al puerto 1.
Los parámetros S pueden medirse utilizando un instrumento de medición VNA. Sin embargo, el VNA debe calibrarse antes de la medición utilizando varios métodos de calibración.
El método básico para calibrar un VNA es utilizar tres instrumentos estándar. Entre los métodos de calibración más conocidos se encuentran el método de calibración SOLT, el método de calibración UnKnown Thru y el método de calibración TRL, como se ha descrito anteriormente.
2. sobre la medición de la impedancia
La impedancia es un parámetro importante utilizado en la caracterización de circuitos electrónicos, componentes electrónicos y materiales electrónicos, y es la cantidad de corriente alterna que interrumpe un circuito u otro dispositivo a algunas frecuencias. Existen varios tipos de métodos de medición de la impedancia, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes.
El método de medición debe seleccionarse teniendo en cuenta el rango de frecuencias necesario para la medición y las condiciones de medición del rango de medición de la impedancia. Los métodos de medición incluyen el método de puente, el método de resonancia, el método I-V, el método de análisis de red, el método de análisis de red en el dominio del tiempo y el método de puente equilibrado automático.
El método del puente se describe a modo de ejemplo. Las ventajas del método del puente son su gran precisión (en torno al 0,1%), su capacidad para cubrir una amplia gama de frecuencias con múltiples instrumentos de medición y su bajo coste. Por otro lado, las desventajas son que requiere una operación de equilibrado y que una sola unidad sólo puede cubrir un estrecho rango de frecuencias. La gama de frecuencias de medición del método del puente es aproximadamente de hasta 300 MHz CC.
3. tendencias en la extensión de frecuencia
La máxima extensión de frecuencia de los Analizadores de Redes se extiende ahora hasta la banda sub-THz (220 GHz). Esto se debe a que se prevé que la próxima generación de estándares de comunicación, 6G, utilizará con toda probabilidad la banda de 140 GHz, conocida como banda D.
Sin embargo, la banda sub-THz es susceptible a errores de longitud eléctrica y elementos parásitos debido a su alta frecuencia, lo que hace que la precisión total de calibración, incluyendo sondas y cables de RF, sea extremadamente importante.
En realidad, el rango de frecuencias que puede calibrarse de una sola vez suele ser limitado, y los fabricantes compiten por desarrollar instrumentos de medida fáciles de usar, incluyendo el manejo de datos entre calibraciones y la adición de extensores de frecuencia dedicados a la banda de ondas milimétricas.
4. adición de funciones de evaluación de potencia modulada, etc.
Los Analizadores de Redes se utilizan generalmente para evaluar la impedancia de los DUT y los parámetros S, que son evaluaciones de pequeña señal, pero recientemente el análisis de modulación y la evaluación de gran señal y el análisis de evaluación de pequeña señal se realizan a menudo como un conjunto. En el futuro, los analizadores de redes se utilizarán como una herramienta sencilla y fácil de usar para el análisis de modulación.
En el futuro, los Analizadores de Redes se utilizarán no sólo para la evaluación de la impedancia y los parámetros S, sino también para diversas aplicaciones, como el análisis de grandes señales y de modulación para la evaluación de conmutadores, filtros, amplificadores de alta frecuencia (RF), amplificadores de bajo ruido (LNA) y otros frontales de RF.
Una fuente de alimentación de alta tensión es una fuente de alimentación que gestiona tensiones especialmente altas.
Un diodo láser es una luz que utiliza la emisión por recombinación de un semiconductor.
