0 导言
在微波射频范畴，当测验一个器材时，最大的应战之一，是怎么消除有害的夹具效应.端口延伸和TRL 校准是补偿校准参阅平面和仪器的丈量平面不一致而引起的差错的最简略办法之一.
校准之后，能够运用端口延伸特性来补偿因为添加比如电缆.适配器或夹具所引起的延伸丈量参阅面的差错.当要求很高的丈量精度，而且没有与被测件衔接器类型相同的校准件时，例如运用夹具进行丈量或运用探针进行晶片上丈量时，常常需求进行TRL校准.TRL 校准经过丈量两个传输规范和一个反射规范来确认12 项差错系数，而传统的SOLT 校准经过丈量一个传输规范（T）和三个反射规范（SOL）来确认相同多的差错系数.
1 端口延伸的完成
在端口延伸之前，一般需求两个进程.第一步，做一个全双端口的校准，这一步去除了矢量网络剖析仪.衔接电缆和各种同轴衔接器的差错，并给一切的夹具衔接处以很好的源匹配.第二步是运用端口延伸进行测验夹具.电缆或适配器的校准.这一步就能够去掉它们的插损和呼应推迟.
端口延伸包含手动端口延伸和主动端口延伸，手动端口延伸是在已知附加传输线的某些特性的情况下进行的，不然能够运用主动端口延伸.端口延伸的主界面如图1 所示
1.1 手动端口延伸的进程
1）挑选一个校准后的S11 丈量（端口1）；若要对端口2 进行延伸，请挑选校准后的S22 丈量.
2）挑选显现格局为相位格局.
3）在校准参阅面上衔接OPEN或SHORT,查验相位在频率跨度内是否在0 或0 邻近.
4）衔接附加传输线或夹具，并在DUT 的方位衔接一个OPEN或SHORT?然后逐渐添加延时，直到相位呼应在整个关怀的频率跨度内为平整的.
5）若已知附加传输线的损耗，直接输入损耗补偿值，能够运用一个（损耗1）或两个数据点（损耗1 和损耗2）进行损耗补偿.
假如已知附加传输线的电长度，则直接在图1“时刻”中输入即可.假如已知附加传输线的物理长度，添加“时刻”直到“间隔”
等于附加传输线的物理长度即可.假如既不知道附加传输线的电长度也不知道附加传输线的物理长度，那有必要在新的参阅面上衔接一个开路器或短路器.这样就能够运用主动端口延伸.
1.2 主动端口延伸进程
1）衔接附加的传输线或夹具后，在新的参阅面上衔接开路器或短路器.
2）在图1 中点击“主动端口延伸”,呈现如图2 所示的对话框，然后点击图2 中的“显现装备”进行相应的设置.
3）点击图2 中的“开路”或“短路”进行主动端口延伸的核算，主动核算出来的延时与损耗会显现在图1 相应的文本框中，一起，主动核算结束后会主动翻开端口延伸功用.
1.3 主动端口延伸的完成
主动端口延伸的界面如图2 所示.
2 TRL 校准
TRL（Thru-Reflect-Line）校准包含一系列的校准技能，如TRM（Thru-Reflect-Match）.TRL 校准经过丈量两个传输规范和一个反射规范来确认12 项差错系数，而传统的SOLT 校准经过丈量一个传输规范（T）和三个反射规范（SOL）来确认相同多的差错系数.
假如需求对矢量网络剖析仪进行TRL 校准，因为支撑TRL校准的校准件十分少，此刻有必要构建和界说与被测件介质相同的校准件，而制造3 个TRL 规范比制造4 个SOLT 规范要更简略.
TRL 校准合适窄带校准，当需求进行宽带校按时有必要运用多个传输线规范，例如，2GHz ~ 26GHz 频段需求两个传输线规范，而在低频段，传输线规范会特别长.
TRL 校准规范需求界说三个规范：直通规范.反射规范和传输线规范.下面分别对这三个规范在界说和构建的进程中应该留意的事项逐个进行介绍.
2.1 直通规范
直通规范能够是零长度也能够对错零长度，零长度直通因为没有损耗和特征阻抗要更准确一些.直通规范的电延时不能与传输线规范相同，假如准确的界说了其相位和电长度，能够用它在校按时树立丈量参阅平面.
2.2 反射规范
反射规范能够是有高反射系数的任何物理器材，衔接到两个丈量端口反射规范的特性有必要完全相同.在校按时并不需求知道规范件反射的起伏，但有必要知道相位，而且其电长度有必要在1/4 波长以内.假如准确的界说了反射规范的起伏和相位，能够用它来树立丈量参阅平面.
2.3 传输线规范
传输线规范用来树立校准后的丈量参阅阻抗，TRL 校准因为传输线规范的约束存在以下缺乏：
· 传输线规范有必要与直通规范的阻抗相同.
· 传输线规范的电长度不能与直通规范相同.
· 传输线规范在整个频率规模内有必要有恰当的电长度，在每个频率点，传输线规范与直通规范的相位差有必要大于20小于160,因而实践单根传输线能掩盖的频率规模为8 :1?为了掩盖更宽的频率规模，需求多个传输线规范.
· 在低频段，传输线规范会特别长，传输线规范的最优长度为频率跨度几何平均频率（开始频率× 停止频率的平方根）的1/4 波长.
2.4 匹配规范
当所需长度或损耗的传输线不能制造时，能够运用匹配规范来替代传输线.
· 匹配规范为衔接到端口上的低反射终端.
· 在TRL 校准的差错系数核算时，将匹配规范作为高损耗.无限长度的传输线.
· 匹配规范的阻抗变为丈量的参阅阻抗.
3 TRL 校准的完成
要完成运用矢量网络剖析仪的TRL 校准功用丈量外表贴装器材的S 参数，有必要制造相应的测验夹具，测验夹具制造好后才能在相应的测验夹具上制造TRL 校准规范件.下面以MAX2640低噪声放大器（LNA）的S 参数丈量和稳定性剖析为例介绍一下TRL校准规范件制造的进程.
对MAX2640 进行S 参数丈量时运用了两套评价（EV）板和一台网络剖析仪（HP8753D）.将第一套评价板（kit#1）的IC 去掉用于校准，运用第二套评价板（kit#2）进行实践丈量，该套评价板保留了IC,但无匹配元件.
1. 对双口网络进行了完好的校准操作，校准规模包含与矢量网络剖析仪相衔接的电缆.
2. 当咱们丈量第二套评价板（kit#2）上不带匹配元件时IC 的S 参数时，将短接线放置到了第一套评价板（kit#1）上MAX2640 输入和输出引脚的焊接方位（参见图3）.
3. 调整网络剖析仪的端口延时，使315MHz时输入端和输出端的阻抗都尽可能挨近于短路状况.此刻咱们就能够运用该校准在第二套评价板（kit#2）上的MAX2640 器材引脚处进行S 参数丈量.
4. 然后修正第一套评价板（kit#1），将上面的短接线移置到前次匹配元件的放置点.再一次调整网络剖析仪的端口延时，使315MHz 时输入端和输出端的阻抗都尽可能挨近于短路状况.
5. 接着将匹配元件放回到第二套评价板（kit#2）上，对评价板上带有匹配元件的IC 进行S 参数丈量.
6. 为了证明仅测验IC 时（上述进程3）S 参数的正确性，将所得的S 参数导入ADS（微波仿真软件），并在所建模型中参加匹配元件和传输线.一起为了模仿板上存在的寄生效应，在模型的输入引脚和输出引脚加一只0.5pF%&&&&&%.然后将所树立的模型的仿真功能曲线与评价板上带有匹配元件时所测得的IC S 参数（上述进程5）进行比较.
4 测验成果：
图4 至图9 曲线标示界说如下：
MAX2640_Epcos_1GHz_simulation :只对作业台上不带匹配元件的IC 进行了丈量，运用所测得的S 参数进行仿真，并在ADS的仿真模型中参加了匹配元件.
MAX2640_Epcos_1GHz_bench :在评价板上参加了匹配元件后再对IC 进行S 参数丈量.
上述数据标明所进行的两个测验中，幅值和相位功能都十分挨近.除掉细小的频率偏移，仿真成果（ 运用不带匹配元件的%&&&&&% 的测验S 参数树立模型，并在ADS 模型中参加匹配元件后对模仿作业台进行仿真丈量） 十分挨近于实践功能测验（ 在评价板上参加匹配元件后，对实践功能进行测验）.所以能够得到这样的定论：对MAX2640 进行丈量所得的S 参数是牢靠的，可用于仿真和稳定性剖析.
5 定论
本文简略介绍了运用矢量网络剖析仪丈量外表贴装器材（SMD）S 参数的两种办法.即端口延伸法和TRL 校准法，这两种办法在实践的测验进程中，能够依据对丈量精度要求的凹凸来挑选，当要求的丈量精度不高时，一般挑选端口延伸法.当要求很高的丈量精度时，而且没有与被测件衔接器类型相同的校准件时，常常挑选TRL 校准法.
