原创 VNA使用方法:矢量网络分析仪校准和测试方法-Agitekservice

2020-11-25 17:27 345 0 分类: 测试测量

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,输入激励功率等。如果有新的测试项目,但是它的测试条件和已有状态相似,且load state后,检查校准状态良好,就可用使用以前的校准状态,而不需要重新校准。

将校准state保存并调用的好处在于:CalibraTIon Kit也是有使用寿命的,多次的校准,会是的校准件多次和校准电缆接触,可能污染校准件,使得校准件特性发生改变,影响下一次校准。

尽量养成如下习惯:将网络分析仪的port不用的时候加上防尘套;对测试电缆进行标号,使得VNA每个port尽可能固定连接某个电缆;对测试电缆不用时,也需要加上防尘套;尽量不用很脏的测试电缆等。

VNA的校准是精确测量前必要的准备。

以单端口DUT测量为例,测试模型参考one port error model,

由于VNA的输出和DUT的待测输入一般都存在中间过渡件/连接件,使得理想网络分析仪的测试平面和DUT的待测平面间出现了一个误差网络。对于单端口误差模型,有三个误差项。为了求解三个误差项,由线性矩阵理论,需要建立三个不相关的方程来求解。校准的原理就是建立这三个方程。

通过在测试面加入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。通过VNA测量这三个校准件,得到实际测量结果。也就得到包含三个误差模型的线性方程,通过求解就能得到三个误差项。在后续的测量中,在直接获得的测试结果中,先通过数学运算,消除三个误差项带来的影响,显示给用户的就是校准后DUT的特性。

当然两端口误差模型更加复杂,分为正向和反向,正向具有6个误差项,反向也有6个误差项,总共有12个误差项需要求解,求解方法可用参考“RF Measurement of Die and Packages”

当然一般网络分析仪提供的二端口矢量校准方法为SOLT,通过单端口的分析,其实校准件的本质是建立误差模型方程,选择不同已知反射系数的校准件,就得到了很多不同的校准方法,例如LRM,LRRM,TRL等等。

当然校准的本质也是去嵌入(De-embedding)的过程,去嵌入的本质得到误差网络的S参数,通过转换到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,应用也比校准广泛。

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