Netwerkanalysatoren

Netzwerkanalysatoren sind Messgeräte, die das Verhalten elektrischer Netzwerke über ein breites Frequenzspektrum hinweg charakterisieren. Sie werden vor allem in der HF- und Mikrowellentechnik eingesetzt, um Bauelemente, Kabel, Filter, Antennen oder Verstärker auf ihre frequenzabhängige Übertragung und Impedanz hin zu prüfen. Ziel ist es, die Wechselwirkungen im Netzwerk zu verstehen und Bauteile entsprechend zu optimieren oder zu qualifizieren.

Es gibt zwei Haupttypen: Vector Network Analyzer (VNA) und Scalar Network Analyzer (SNA). Ein VNA erfasst komplexe Signale und liefert Phasen- sowie Amplitudeninformationen, typischerweise in Form von S−Parametern (z. B. S11, S21) für zwei Ports. Scalar Network Analyzer messen in der Regel nur die Magnitude des Signals und bieten weniger Detail über die Phasenlage, eignen sich aber für einfachere Anwendungen. Moderne VNAs können mehrere Ports unterstützen und Frequenzbereiche von kHz bis in den Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenbereich abdecken.

Funktionsprinzip ist die Erzeugung eines bekannten Stimulus an einem Port, die Messung der reflektierten und durchgehenden Signale an diesem und weiteren Ports sowie die Analyse der Ergebnisse. Wichtige Messgrößen sind Impedanz, Rückflussverlust (Return Loss), Durchlassverlust, S‑Parameter sowie Zeitbereichsgrößen wie Impuls- oder Impulsantworten (TDR). Vor der Messung erfolgt typischerweise eine Kalibrierung, z. B. SOLT (Short-Open-Load-Thru) oder erweiterte Verfahren, um Referenzebenen zu definieren und Fehlermodelle zu korrigieren.

Anwendungen umfassen die Charakterisierung von HF‑Bauteilen, Antennen, Kabeln, Filtern und Verstärkern, die Qualitätssicherung in der Fertigung, Design- und Entwicklungsarbeiten sowie EMC-/Zulassungsprüfungen. Netwerkanalysatoren sind zentrale Instrumente in Laboren, Fertigungsstätten und Prüfeinrichtungen der Elektronik.