校準微波網絡(luò)分析儀需要使用一係列標準件來建(jiàn)立誤差模(mó)型,從而(ér)消除係(xì)統誤差,提高測量精度。以下是常用的標準件及其(qí)作用:
一、單端口校準所(suǒ)需標準件
標準件 | 符(fú)號 | 作(zuò)用 |
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短路 | Short | 模擬零反射係數(Γ = -1),用於(yú)消除係統相(xiàng)位(wèi)誤差和電(diàn)長度誤差。 |
開路 | Open | 模擬全反射係數(Γ = +1),用於修正阻抗不匹配和電(diàn)長度誤差。 |
負載 | Load | 模擬匹(pǐ)配負載(Γ = 0),用於消(xiāo)除駐波和反射係數誤差。 |
直通 | Through | 用於傳輸路徑校準,建立參考平(píng)麵,消除方向性和(hé)源匹配誤差(雙端口校準必需)。 |
二(èr)、雙端口校準(SOLT)所需標準件
雙端口校準(zhǔn)需要同時對兩個端口進行誤差修(xiū)正,因此需(xū)要以下標準件:
- 端口1校準
- 短路、開路、負載(與單端口相同)。
- 直通(用於連接端口1和端口2)。
- 端口(kǒu)2校準
- 短路、開路、負(fù)載(zǎi)(針對端口2)。
- 直通(已(yǐ)用於連接端口1和端口2)。
校(xiào)準步驟:
- 依次在端口1連接短路、開路、負載,測量(liàng)S11。
- 在端口2重複(fù)上述步驟。
- 連(lián)接直通件,測量S21和S12,建立傳輸路徑模型。
三、TRL校準所需標準(zhǔn)件
TRL(Thru-Reflect-Line)校準(zhǔn)適用於非同軸結構(如波導、PCB走線),需要以下標準件:
標(biāo)準件(jiàn) | 符號 | 作用 |
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直通 | Thru | 建(jiàn)立參考平(píng)麵,消除(chú)方向性和源匹配誤差。 |
反射 | Reflect | 模(mó)擬全反射,用於相位(wèi)和幅度校準。 |
線延時件 | Line | 提供(gòng)已知的電長度,用於消除相位誤差。 |
優勢:
- 無需精確的短路和開路件,適用於非標準接口。
- 適用於高頻段(duàn)(如毫米波)校準。
四(sì)、其他可選標準件
- 滑動負載(Sliding Load)
- 用於動態(tài)調整負載(zǎi)阻抗,驗證校準結果(guǒ)。
- 衰減器(Attenuator)
- 偏置器(Bias Tees)
- 在有源器件測試中,用於隔離直流偏置(zhì)和射頻信號。
五、標準件選擇要點
- 頻率範圍(wéi)
- 確保標準件支持目標測試頻率(如10 MHz - 67 GHz)。
- 精度等級
- 校準件(jiàn)精度通常(cháng)優於±0.05 dB(幅(fú)度)和(hé)±0.5°(相位)。
- 連(lián)接(jiē)器(qì)類型
- 選擇與被測器件(DUT)匹(pǐ)配的連接器(如SMA、N型、3.5 mm)。
- 校準套件
- 推薦使用廠商提供的完整校準套(tào)件(jiàn)(如Keysight 85033E),避免兼容(róng)性問題(tí)。
六(liù)、示例(lì):10 GHz雙端口校準(zhǔn)所需標準件
- 端口1:10 GHz短(duǎn)路、開(kāi)路(lù)、負載。
- 端口2:10 GHz短路、開路、負(fù)載。
- 直通件:10 GHz直通線(如3.5 mm)。
- 校準流程:
- 依次連接端(duān)口1的短路、開路、負載。
- 重複步驟1,針對端口2。
- 連接直通件,測(cè)量S21和S12。
- 完成校準,耗時約5-10分鍾。
七、結論
標準件是微波網絡分析儀校(xiào)準的核心,正(zhèng)確選擇和使用標準件是確保測(cè)量(liàng)精(jīng)度的關鍵。建議:
- 優先選擇電子校準件(ECal):如Keysight N4691B,可自動完成校準,耗時僅1-2分鍾。
- 定期(qī)驗(yàn)證標準件:使用高精度儀表(如VNA)定期檢查標準件性能。
- 遵循廠(chǎng)商推(tuī)薦:參(cān)考儀器手冊中的校準指南,避免誤操作。
通過合(hé)理選擇(zé)標準件和優化校(xiào)準流程,可(kě)顯著提高測試效(xiào)率,同時保證測量結果的可靠性。