Ağ empedans analizörü, elektrik ağlarının, bileşenlerinin veya cihazlarının çeşitli frekanslardaki empedans özelliklerini ölçmek için kullanılan özel bir araçtır. Empedans uyumu ve karakterizasyonunun kritik olduğu devrelerin, antenlerin, filtrelerin ve diğer elektronik bileşenlerin analiz edilmesi ve test edilmesinde özellikle faydalıdır. Analizör tipik olarak bilinen bir test sinyali üreterek ve bunu test edilen cihaza (DUT) uygulayarak çalışır. Daha sonra direnç (R), kapasitans (C) ve endüktans (L) gibi empedans özelliklerinin yanı sıra empedans büyüklüğü ve faz açısının belirlenmesi için DUT’un tepkisini ölçer.
Empedans analizörü, DUT girişine genellikle sinüs dalgası veya süpürülmüş frekans sinyali olan bir test sinyalinin uygulanması prensibine göre çalışır. Bu sinyal tipik olarak analizörün kendisi tarafından üretilir ve frekansı ve genliği açısından bilinir. Analiz cihazı DUT’un giriş ve çıkışındaki voltajı ve akımı ölçer ve Ohm yasasını (Z = V/I) kullanarak empedansı hesaplar. Analizör, test sinyalinin frekansını değiştirerek ve ortaya çıkan empedans değerlerini gözlemleyerek, DUT empedansının frekansla nasıl değiştiğini gösteren bir empedans profili veya çizimi (Smith şeması) oluşturabilir.
Empedans analizinin ilkesi, elektriksel bileşenlerin ve devrelerin uygulanan bir sinyalin değişen frekanslarına nasıl tepki verdiğini anlamak etrafında döner. Empedans, direnç, kapasitans ve endüktansı içeren karmaşık bir miktardır ve özellikleri frekansa göre önemli ölçüde değişebilir. Empedans analizörleri, geniş bir frekans aralığında elektronik bileşenlerin ve devrelerin davranışlarına ilişkin ayrıntılı bilgiler sağlamak için bu prensibi kullanır. Mühendisler ve araştırmacılar, empedansı analiz ederek devre tasarımlarını optimize edebilir, uygun empedans eşleşmesini sağlayabilir, hataları teşhis edebilir ve performans özelliklerini doğrulayabilir.
Bir empedans analizörünün uygulaması telekomünikasyon, RF ve mikrodalga mühendisliği, elektronik üretimi, havacılık ve araştırma laboratuvarları dahil olmak üzere çeşitli endüstrileri ve alanları kapsamaktadır. Antenleri, filtreleri, iletim hatlarını, pasif bileşenleri (dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi), PCB’leri (Baskılı Devre Kartları) ve entegre devreleri karakterize etmek ve test etmek için kullanılır. Mühendisler, tasarım özelliklerini doğrulamak, empedans uyumsuzluklarını gidermek, sinyal bütünlüğünü değerlendirmek ve elektronik sistemlerin güvenilirliğini ve performansını sağlamak için empedans analizörlerini kullanır.
Bir Vektör Ağ Analizörü (VNA) ve bir empedans analizörü, işlevsellik açısından bazı örtüşmelere rağmen farklı amaçlara hizmet eder. VNA, yalnızca empedansı ölçmekle kalmayıp aynı zamanda bir DUT’un karmaşık yansıma ve iletim katsayıları (S parametreleri) hakkında ayrıntılı bilgi sağlayan daha gelişmiş bir araçtır. VNA’lar daha geniş bir frekans aralığında çalışır ve cihazların frekansa bağlı davranışını yüksek doğrulukla karakterize edebilir. Buna karşılık, bir empedans analizörü öncelikle, tipik olarak daha dar bir frekans aralığında, büyüklük ve faz açısı dahil olmak üzere empedans özelliklerinin ölçülmesine odaklanır. Her iki cihaz da empedans analizi gerçekleştirebilse de, VNA’lar daha çok yönlüdür ve kapsamlı RF ve mikrodalga ölçümleri için uygundur; empedans analizörleri ise belirli frekans bantları dahilinde hassas empedans karakterizasyonu ve analizinde mükemmeldir.
