Vector network analyzer

Câu hỏi thường gặp về phân tích mạng Vector ? Máy phân tích mạng vector là gì ?

Ngày nay, khi mạng 3G, 4G Và 5G phủ sóng, hệ thống WIFI đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống, việc đảm bảo hiệu suất và phát hiện lỗi mạng là điều vô cùng quan trọng. Máy phân tích mạng vector (VNA) chính là công cụ then chốt, được ứng dụng rộng rãi để kiểm tra, bảo trì và khắc phục sự cố các thiết bị vi sóng trong lĩnh vực viễn thông, truyền hình, và mạng không dây. Với lịch sử hơn 60 năm, VNA đã chứng minh vai trò không thể thay thế trong việc duy trì hoạt động ổn định của các hệ thống mạng hiện đại.

Vector Network Analyzer là gì và có tác dụng gì?  

Máy phân tích mạng vectơ (VNA) giống như một phiên bản nâng cấp của đồng hồ vạn năng nhưng chuyên đo các thông số trong hệ thống RF và vi sóng. Nếu đồng hồ vạn năng đo điện trở tại tần số 0 Hz (DC), thì VNA thực hiện điều này ở dải tần RF hoặc vi sóng. Không chỉ đo điện trở, VNA còn đo cả pha, tạo thành một vectơ hoàn chỉnh. Ngoài ra, thiết bị này còn giúp xác định độ lợi hoặc tổn thất tín hiệu giữa hai cổng của mạch, cả về độ lớn lẫn pha, và hiển thị kết quả trên toàn dải tần số.  

Ứng dụng của máy phân tích mạng vectơ  

VNA được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm tra và mô tả các thiết bị RF và vi sóng, nhằm đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả khi tích hợp vào một hệ thống. Trong các hệ thống RF, các thành phần cần được kết hợp tối ưu để đảm bảo trở kháng đầu ra của một thành phần khớp hoàn toàn với trở kháng đầu vào của thành phần tiếp theo.  

Một ví dụ điển hình là việc kiểm tra ăng-ten. Trở kháng của ăng-ten có thể thay đổi tùy thuộc vào tần số, và để tối ưu hóa hiệu suất, nó cần được đo đạc và điều chỉnh sao cho phù hợp với các thiết bị kết nối. 

Cách thức hoạt động của Máy phân tích mạng vectơ hoạt động như thế nào?  

Về nguyên lý, máy phân tích mạng vectơ (VNA) hoạt động tương tự như một đồng hồ vạn năng, nhưng với khả năng đo các tín hiệu ở tần số RF. VNA sử dụng một nguồn tín hiệu đã biết, truyền đến thiết bị cần đo qua các kết nối đồng trục. Nó đo tín hiệu đầu ra tại các đầu cuối và so sánh cả biên độ lẫn pha với tín hiệu nguồn. Từ đó, VNA tính toán trở kháng phức hợp của thiết bị.  

Khác với đồng hồ vạn năng chỉ đo với tín hiệu DC, VNA tích hợp một máy phát tín hiệu RF để thực hiện các phép đo ở tần số cao. Với các phép đo độ lợi hoặc tổn thất tín hiệu, VNA kết nối nguồn tín hiệu đến một cổng và đo tín hiệu đầu ra tại cổng còn lại của thiết bị.  

Tại sao cần hiệu chuẩn VNA?  

Trong các phép đo RF, kết nối giữa VNA và thiết bị qua cáp và đầu nối có thể làm sai lệch tín hiệu, nhất là ở tần số cao. Những ảnh hưởng này khiến kết quả đo trở kháng hoặc tín hiệu không chính xác. Vì vậy, hiệu chuẩn VNA là cần thiết để loại bỏ các sai số do thiết lập đo lường gây ra, giúp đảm bảo độ chính xác cao nhất.  

Cách hiệu chuẩn VNA  

Hiệu chuẩn VNA thường được thực hiện bằng phương pháp sử dụng các phần tử Mở, Ngắn, và Tải (Open, Short, Load). Lần lượt kết nối các phần tử này tại điểm đo, VNA sẽ thu thập dữ liệu từ từng phép đo để chuẩn hóa hệ thống. Từ đó, VNA có thể xác định trở kháng thực tế tại điểm hiệu chuẩn.  

Ngoài ra, để hiệu chuẩn đối với phép đo độ lợi hoặc tổn thất giữa hai cổng, một phần tử Through được sử dụng để kết nối đầu vào và đầu ra. Quy trình này giúp VNA loại bỏ sai số giữa hai điểm đo, đảm bảo kết quả đo lường được chính xác nhất