AFR自动夹具去除

1. 什么是AFR？

AFR（Automatic Fixture Removal，自动夹具移除）是一种用于矢量网络分析仪的功能，旨在从测量结果中去除夹具效应，以提高被测器件（DUT）的测量精度。

2. 为什么需要AFR？

许多器件没有同轴连接器，因此在同轴环境中测量时需要使用夹具固定或传输线转换连接。这些夹具会引入额外的寄生效应，如寄生电容、寄生电感和阻抗不匹配，从而影响测量结果的准确性。AFR功能可以精确移除这些夹具效应，确保测量结果的准确性和可重复性。

3. AFR的主要特点

  • 简化测量过程：可以更简单地从非同轴器件测量结果中去除夹具效应。
  • 提取S参数：从2x直通或单端口测量结果中提取夹具的S参数。
  • 向导程序：通过向导程序逐步引导用户表征夹具，并从测量结果中移除夹具效应。
  • 保存去嵌入文件：去嵌入文件可保存为多种格式，以便日后使用。

4. AFR的要求

  • 被移除的夹具：可以是完整的直通（Thru）或左边和右边各为直通（Thru）的一半。
  • 测试夹具和Thru：都由完全相同的介质（转接头及电路基板材料等）制成；最好在同一块介质基板上制作。

5. AFR的实际测试向导

以测试PCB单端传输线参数为例，具体步骤如下：
  • 设置矢量网络分析仪参数：
    • 通过电子校准件（Ecal）对矢量网络分析仪进行2端口校准。
    • 操作步骤：Cal > Main > Other Cals > Ecal，选择2 Port ECal，根据向导完成2端口校准。
  • 打开AFR界面：
    • 连接“2倍直通标准夹具”到同轴校准端面。
    • 操作步骤：Cal > Fixtures > Automatic Fixture Removal Wizard。
  • 选择测试类型和端口：
    • 选择测试类型为“Single Ended”，测试端口为“2 Port”。
    • 其他选项根据实际情况选择，默认为默认选项。
  • 定义标准件：
    • 选择“Thru”作为标准件。
    • 高级设置中填写长度，默认情况下标准夹具和实际测试夹具的两个半长直通是相同长度，因此默认为“0”ns。
  • 测量标准件：
    • 点击“Measure”进行测量。
    • 保存标准夹具的测试结果为.s2p文件，未来可以直接加载。
  • 夹具移除：
    • 确认VNA的Port和对应的需要去除夹具的勾选项选择是否正确。
    • 点击“Apply Correction”将标准夹具的整体测试S参数通过算法处理为两个.s2p文件，并分别在VNA的Port1和Port2上进行夹具去嵌入。
  • 保存夹具移除数据：
    • 保存标准夹具的整体.s2p文件。
    • 保存生成的两个.s2p文件，并分别标注对应VNA的Port。

6. 后续检查

  • 确认AFR应用：
    • 检查“Apply Fixtures”显示为“ON”状态，说明AFR过程的夹具去嵌入已经应用。
    • 检查“Fixture Setup”中的“2 Port De-embedding”界面，确认“Enable”被勾选。
    • 检查VNA的每个Port去嵌的文件及路径，确保每个Port口使用的去嵌都是.s2p文件。
通过以上步骤，可以有效去除夹具效应，提高测量结果的准确性和可重复性。