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网络分析仪的校准和测验办法

是不是每次测量一个新的项目前都必须做校准?这个是不一定需要的,尽量将每次校准的state存入VNA,名字最好为校准状态,例如频率范围,输入

是不是每次丈量一个新的项现在都有必要做校准?

这个是不一定需求的,尽量将每次校准的state存入VNA,姓名最好为校准状况,例如频率规模,输入鼓励功率等。假如有新的测验项目,可是它的测验条件和已有状况类似,且load state后,查看校准状况杰出,就可用运用曾经的校准状况,而不需求从头校准。将校准state保存并调用的优点在于:Calibration Kit也是有运用寿命的,屡次的校准,会是的校准件屡次和校准电缆触摸,或许污染校准件,使得校准件特性产生改动,影响下一次校准。尽量养成如下习气:将网络剖析仪的port不必的时分加上防尘套;对测验电缆进行标号,使得VNA每个port尽或许固定衔接某个电缆;对测验电缆不必时,也需求加上防尘套;尽量不必很脏的测验电缆等。

VNA的校准是准确丈量前必要的预备。

以单端口DUT丈量为例,测验模型参阅one port error model。

因为VNA的输出和DUT的待测输入一般都存在中心过渡件/衔接件,使得抱负网络剖析仪的测验平面和DUT的待测平面间呈现了一个差错网络。关于单端口差错模型,有三个差错项。为了求解三个差错项,由线性矩阵理论,需求树立三个不相关的方程来求解。校准的原理便是树立这三个方程。

经过在测验面参加三个已知特性的校准件,例如开路件,反射系数理论上为1,短路件,反射系数理论上为-1,负载件反射系数理论上为0。经过VNA丈量这三个校准件,得到实践丈量成果。也就得到包括三个差错模型的线性方程,经过求解就能得到三个差错项。在后续的丈量中,在直接取得的测验成果中,先经过数学运算,消除三个差错项带来的影响,显现给用户的便是校准后DUT的特性。

当然两端口差错模型愈加杂乱,分为正向和反向,正向具有6个差错项,反向也有6个差错项,总共有12个差错项需求求解,求解办法可用参阅“RF Measurement of Die and Packages”

当然一般网络剖析仪供给的二端口矢量校准办法为SOLT,经过单端口的剖析,其实校准件的实质是树立差错模型方程,挑选不同已知反射系数的校准件,就得到了许多不同的校准办法,例如LRM,LRRM,TRL等等。

当然校准的实质也是去嵌入(De-embedding)的进程,去嵌入的实质得到差错网络的S参数,经过转换到T参数,运用级联运算进行消除。去嵌入还能够消除非传输线网络的S参数,使用也比校准广泛。

实践校准的办法:

虽然一般VNA的User Guider上都有仪器校准的办法,可是还有许多细节需求留意的:

1、设定测验参数

挑选测验频率规模:一般的频率规模要略微大于测验目标规则的规模,挑选VNA Port鼓励功率,关于无源器材,能够挑选略微大的鼓励功率,例如0dBm,可是关于测验Amplifier等小信号器材,一般鼓励信号要小于器材的1dB紧缩点,关于Power Amplifier等大功率器材,需求减小VNA的输入信号功率,一起要在PA的输出和VNA的输入间参加衰减器。可是过火减小VNA的输入信号功率,或许会使得S11和S22丈量差错增大。假如关于多端口VNA,还需求挑选测验port。

2、挑选校准件,挑选校准办法,经过仪器校准的Guide完结校准

每个公司都有不同的标准的校准件,例如N型的,SMA型的,这个在校准之前一定要挑选好,这个是因为厂家供给的校准件,开路短路负载等也不是抱负的反射系数分别为1,-1和0。同公司的VNA中会界说校准件,将校准件的特性预先存入VNA,以便校按时求解差错方程。因而,假如校准件挑选不妥,校准的含义也就没有了。

在校准进程中,显现format关于校准是没有影响的,可用挑选显现S11或许S21,显现可用为VSWR或许Smith Chart,这个不影响校准。

已SOLT为例,首要进行单端口校准,分别将开路短路负载加至VNA的port1和port2,依照仪器指示进行完结校准,再衔接Thru件,完结直通校准。

3、校准成果查看

这一步不是有必要的,但个人觉得作为一个优异的射频工程师,这一步是至关重要的。

开路校准特性的查看:校准完结后,将开路件取下,显现S11和S22的Smith Chart,杰出的校准使得测验显现曲线在整个丈量频率规模内都在Smith Chart的开路点。

负载校准特性的查看:校准完结后,将测验端口衔接负载件,测验S11和S22的Smith Chart,杰出的校准使得测验曲线在整个丈量频率规模内都在Smith Chart的中心点。

直通查看:校准完结后,将两端口衔接Thru件,测验S12或许S21的dB曲线,杰出的校准使得测验曲线在整个频率规模内平整,且都在0dB。

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