E8362B矢量网络分析仪的校准与维修实例分析

西安黄河机电有限公司计量处 翟媛媛

文章通过分析E8362B矢量网络分析仪的校准与常见故障以及该仪表的典型维修实例，对E8362B矢量网络分析仪的校准及常见的故障维修问题进行深入的分析和总结。

射频工程领域中，矢量网络分析仪是最复杂并且具有多方面用途的测试设备；它既可以用在研发过程中，也可以用于生产测试。矢量网络分析仪是射频、微波行业测试的万用表。可直接测试有源或无源、双口和单口网络的复杂散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位特性。矢量网络分析仪能对测试结果逐点进行误差修正，并换算出几十种网络参数，如电压驻波比、阻抗（或导纳）、衰减（或增益）、相移和群延时等参数。矢量网络分析仪在高科技领域的广泛应用，也使得它的维修工作变得十分重要。

1 E8362B矢量网络分析仪的校准

掌握网络分析仪的校准，对网络分析仪使用和故障判定有着非常最重要的作用。网络分析仪的校准功能可保证各种器件测试时的精度。校准的目的是消除仪表和外围测试连接电缆等的系统误差，校准过程实际是通过对标准校准件的测试，确定这些误差的定量参数，然后通过修正消除。网络分析仪在校准时设置测试状态应该和被测件的实际测试状态相同。这些测试状态包含：频率范围、功率、测试点数、接收机带宽、扫描时间等。在校准后改变测试参数设置，将会使测试精度降低或校准关闭。

网络分析仪的校准过程就是通过测试标准件测试系统误差的过程，根据校准消除误差项的不同，网络分析仪校准主要分为频响校准和矢量校准。这两种校准方式消除误差项目的个数与测试的标准件数目都不同。

频响校准（Response）中只测试一个标准件，其中反射测试时为全反射校准件，可使用短路校准件（Short）或开路校准件（Open）。一般使用终端短路更接近理想全反射状态。传输测试时，使用直通校准件（Through）。频响校准的校准过程较简单，只可确定频响误差这一项误差。频响校准的过程相当于测试归一化的过程。既先将测试结果存入存储器中得到参考线，然后用测试结果与其比较。这样可消除参考线中系统误差影响。

矢量校准要求网络分析仪具有幅度和相位测试能力，它要求测试多个校准件，计算误差项的过程需要联立方程组，可消除更多误差项，从而保证仪表具有更高的测试精度。

矢量校准中比较常用的有单端口校准和双端口校准。单端口矢量校准需要用到3个校准件（Open、Short、Load），进行3次校准测试操作。单端口校准可以消除被校准端口的3项系统误差。双端口矢量校准需要用到7个校准件（Open、Short、Load、Through），进行7次校准测试操作。双端口校准可消除两个测试端口的全部12项系统误差。当网络分析仪用于被测器件的传输性能时，就需要对网络分析仪的测试端口和传输连接线进行双端口校准。

2 E8362B矢量网络分析仪常见故障

一类是显示问题。将E8362B连接到220V/50Hz交流电源，开机，若屏幕显示不正常，如白屏、花屏、屏幕反转等，一般为屏幕显示排线接触不良。打开仪表外壳，拆下前面板，重新插接显示排线，若仪表恢复正常，则为显示排线原因；若此状况无改变，需要进一步检查整个显示部分的接插口，如果显示仍然不正常，则可能是仪表内部器件出现问题，需进一步检测。

还有一类是E8362B开机不正常，进入不了操作系统。一般情况下，此情况是硬盘的问题，有可能是开机文件丢失或者硬盘本身有坏掉的信道。此时需要一台同型号所有指标正常的矢量网络分析仪，把正常仪表的硬盘文件拷到计算机，然后用系统还原软件把正常仪表的硬盘文件备份至坏表的硬盘上。如果只是开机文件丢失，这时把备份过文件的故障仪表的硬盘装回就可以开机了；如果开不了机，大概率是硬盘信道损坏，需要更换完好的硬盘继续前面的工作，然后再装回去，仪表就可以开机了。开机后需要把串号改成原来的串号。

3 E8362B矢量网络分析仪典型维修实例分析

有一典型案例，其故障现象为：开机慢，一个小时才能进入系统；屏幕特别暗。

因为没有任何电路的相关资料，又过了保修期，只能凭经验初步分析判断仪表状况。

维修过程：

（1）一般情况下，仪表出厂时间比较早，使用年限较长，会造成仪表开机慢的现象，因此在确保仪表内没有需要备份的信息后，开机，当仪表出现高亮的显示条时，用下箭头将高亮的显示条移至Agilent Technologies System Recovery，然后根据屏幕显示的引导信息对矢量网络分析仪进行了系统恢复。

（2）矢量网络分析仪系统恢复后重新开机。第一次开机依旧缓慢，第二次以后开机则非常快，一连检测了两三天都是如此。

（3）恢复系统后第一次开机仍然慢，有可能是矢量网络的CPU板的问题。比较常见的问题就是给主板供电的CMOS电池没电了。在主板断电的情况下，电池没电最明显的是开机不能自动进入系统和系统时间恢复到初始时间（主板生产时间）。鉴于这种情况，更换了电池。仪表再次开机，开机特别流畅，开机慢的问题得到解决。

（4）针对屏幕暗的情况，我们将一台正常的同型号仪表的前面板更换到屏幕暗的仪表上，屏幕亮度恢复正常。因此可以判断是前面板的问题。故障分析：因为前面板有负责仪表显示的大的PCB板，PCB板内侧还有负责处理高压的条状PCB板，还有负责提供背光光源的灯管，还有屏幕，每一部分都有可能出现故障。因此我们可以把正常仪表的前面板里面，方便拆卸的条状高压PCB板、背光光源灯管、屏，分别换至故障仪表的前面板上，从而逐一排查故障所在的器件。故障排查：将正常仪表的高压板更换至故障仪表，故障仪表依然屏幕暗，因此排除了高压PCB板的问题。将正常仪表的背光光源灯管更换至故障仪表，开机，故障仪表的屏幕亮度恢复正常。至此可以判断故障仪表屏幕暗的问题是背光光源灯管造成的，前面板的其他部分均正常。通过前面的分析和验证测试，终于把屏幕暗的问题判断到了器件级。更换器件后，仪表得到修复。

还有一更典型的案例，它的维修过程很好的体现了矢量网络分析仪E8362B维修过程，其故障现象为：1G以下校准不正常，有旗杆；PORT1功率输出偏低。

维修过程：

（1）确认矢量网络分析仪的故障。（a）开机，将失量网络分析仪两端口的校准射频线直接连接起来，分别做S21、S12的直通校准。校准后发现无论哪个端口做源，校准完毕都显示1GHz以下校准不正常，基线不平，低频段有旗杆。（b）扫频模式看E8362B两端口的功率输出。PORT1口输出功率差，频谱仪上显示低频端谱线掉下来。当矢量网络分析仪的POWER设置为-5dBm，频谱仪显示-20dBm左右，又测试了几组数据，发现PORT1端口小衰减、大衰减正常，故PORT1端口源输出不够。PORT2端口功率正常，衰减正常，频谱仪上显示所有谱线平直，当矢量网络分析仪的POWER设置为-5dBm，频谱仪所有谱线显示-5dBm左右，PORT2端口的功率大小可根据E8362B矢量网络分析仪的功率设置，在8562EC频谱仪上同步显示，故PORT2端口源输出正常。

（2）故障分析。双端口1GHz以下直通校准不正常，通常会想到是仪表共有线路上有器件故障，比如YTO震荡源、本振模块、功分器、电子开关等。PORT1端口功率输出偏低，通常会想到是PORT1端口对应的线路上有器件故障，比如衰减器、接收机、端口电桥等。

（3）故障排查。将好表的YTO震荡源换至故障仪表，故障依旧，排除震荡源故障。将好表的YTO震荡源所在的板子换至故障仪表，故障依旧，为了进一步排除板子的好坏，又将坏表YTO震荡源所在的板子更换至好表，好表基线平直，故旗杆与YTO板子无关，排除了YTO震荡源所在的板子。更换本振模块，故障依旧，排除本振模块。然后点频模式看功分器两路输出，两路全频段输出均在-3dBm左右。再点频看电子开关两路输出，两路输出均在-4dBm左右。因为两个端口对称，功分器和电子开关分出来的两路信号应该一样，故功分器和电子开关正常。共有射频线路核心器件都排除了，接下来需要排除PORT1端口对应线路的核心器件。更换PORT1端口衰减器，故障依旧，排除衰减器。更换PORT1端口接收机，故障依旧，排除接收机。更换PORT1端口电桥，仪表恢复正常，至此找到了仪表故障原因，更换器件，仪表修复。

小结：随着进口仪表的普及，加上使用年限长达十年以上，仪表故障率日益升高。进口微波仪器的维修成为维修工作中的重点、难点。很多仪表仅有使用说明书，没有电路图，使维修工作难上加难。因此，在进口表的维修过程中，可以把以前无线电仪表维修中的经验、思路、方法，合理地结合到微波仪表维修过程中去。

矢量网络分析仪的维修更是需要在以往维修经验的基础上，触类旁通，推陈出新，将无线电、微波与计算机的维修结合起来，从而给E8362B的维修以好的思路和方法，才能在无任何维修资料的情况下取得突破性的进展。