课程目录索引

第一章课程概述.
第二章控制设备
第2.2节串行SPI接口控制PE4312数控衰减器.
第三章控制仪器
第3.2节通过GPIB控制信号源.
第3.3节通过GPIB控制矢量网络分析仪.
第3.4节通过GPIB控制频谱仪.
第四章控制软件
第五章综合案例一
第5.2节应用工具包得到幅相加权.
第5.3节共用端口的SPI控制.
第六章综合案例二
第七章综合案例三
第八章课程总结

第3.3节通过GPIB控制矢量网络分析仪

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3.3.1 GPIB的链接
3.3.2 S参数的测量设置
3.3.3 S参数的测量设置
总结

3.3.1 GPIB的链接

在这一节中，将介绍如何利用 GPIB 连接并控制矢量网络分析仪，实际使用的为是德 KEYSIGHT 公司型号为 N5227A 的 PNA Network Analyzer ，工作频率为 10MHz-67GHz ，这里的控制方法也能够适用于其它型号的网络分析仪（控制别的型号，很可能需要查阅手册改一些控制语句）。

在前节详细介绍了连接仪器的准备工作和连接方法，这里就直接放上这段代码。根据安捷伦 connection expert 所显示的仪器地址创建一个 visa 的连接对象，然后在‘控制代码’部分补充代码进行操作。

%% 链接仪器
delete(instrfindall);
instrObj = visa('AGILENT','GPIB0::16::INSTR');  % 创建仪器连接对象
fopen(instrObj);                                % 连接仪器
clrdevice(instrObj);                            % 清空
get(instrObj,'Status');                         % 获取仪器状态
fprintf(instrObj, '*IDN?');                     % 询问IDN
idn = fscanf(instrObj)                          % 读取IDN
% ‘控制代码’
fclose(instrObj);
delete(instrObj);

3.3.2 S参数的测量设置

准备测试一个工作频率为2GHz~3GHz的微波模块，通过S21参数查看增益平坦度和相位信息。设置矢量网络分析仪部分代码如下：

%% 设置矢量网络分析仪
FR = [2e9 3e9]; % 网络分析仪分析的起止频率
Points = 3;     % 测量点数
fprintf(instrObj,'SYSTem:PREset');% 恢复预设
fprintf(instrObj,'*CLS;*wai');% 清空等待
fprintf(instrObj,'CALCulate:PARameter:DEFine "TEST", S21');  % 定义S21为测试参数
fprintf(instrObj,'DISPlay:WINDow1:STATE ON');% 创建一个新的窗口并打开
fprintf(instrObj,'DISPlay:WINDow1:TRACe2:FEED "TEST"');%
fprintf(instrObj,'DISPlay:ANNotation:FREQuency ON');
fprintf(instrObj,'DISPlay:WINDow1:TRACe1:STATe OFF');
fprintf(instrObj,'DISPlay:WINDow2:TRACe1:STATe ON');
fprintf(instrObj,sprintf('SENSe:FREQuency:STARt %sHz',num2str(FR(1)))); % 设置频率范围高端
fprintf(instrObj,sprintf('SENSe:FREQuency:STOP %sHz',num2str(FR(2))));  % 设置频率范围低端
fprintf(instrObj,sprintf('SENSe:SWEep:POINts %s',num2str(Points)));  % 设置频率分析点数
fprintf(instrObj,'TRIG:SOUR MANual');  % 手动触发
fprintf(instrObj,'TRIG:SCOPe ALL');
fprintf(instrObj,'SENSe:SWEep:MODE CONTinous');
fprintf(instrObj,'FORMat:DATA  ASCII'); % 数据格式
fprintf(instrObj,'INITiate:IMMediate:*wai');
fprintf(instrObj,'MMEM:STOR:TRAC:FORM:SNP RI');
fprintf(instrObj,'CALC:MARK ON');

PS：这段代码参考了网上的文章，有部分代码是冗余的，但因为我没看懂同时跑起来没什么问题就暂时保留了，这种凑合的代码风格贯穿了我学习的始终…

3.3.3 S参数的测量设置

完成对矢量网络分析仪的设置后，通过下面的代码，matlab可以直接读取测试到所显示的S参数数据。但注意根据前面的矢网设置，GPIB 读取到的是一串 ASCII 字符串，需要通过 str2num 函数进行转换后，再进行数据的后处理。此外这段代码中读取的S参数是虚数形式，需要进一步转化成熟悉的幅度和相位格式。

%% 读取S参数的测试结果
fprintf(instrObj,'CALCulate:DATA? SDATA');
data = fscanf(instrObj);
SP = str2num(data);  % 将读取的字符串信息转换成数字
for i = 1:length(SP)/2  % 对不同的频率点通过虚数提取幅相信息MAG(i) = 20*log10(abs(SP(2*(i-1)+1)+sqrt(-1)*SP(2*(i-1)+2)));  %幅度PHA(i) = phase(SP(2*(i-1)+1)+sqrt(-1)*SP(2*(i-1)+2))*360/(2*pi); % 相位
end

将上述三节的程序组合就可以实现一次测试数据的读取，在实际的应用中可以进一步扩展。

总结

这节简短的介绍了采用GPIB接口和VISA语句控制矢量网络分析仪的基本操作，实际使用时可以此为框架查阅编程指南满足特定应用。

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