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[讨论] 网络分析仪器实际使用中都一般地说怎么做校准

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发表于 2007-7-25 16:08:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
请教:网络分析仪器实际使用中都一般地说怎么做校准
 楼主| 发表于 2007-7-25 16:12:09 | 显示全部楼层
请高手针对HP8753ET讲一讲.是不是每次测量一个新的项目前都必须做校准?
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发表于 2007-7-26 10:13:52 | 显示全部楼层
是的,这样测试出来的结果才比较准啦!特别是对RF,频率高,要求也更高啦!所以应该保持良好习惯,每次都做校准!
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发表于 2007-7-26 13:19:34 | 显示全部楼层
楼住好象问的是怎么做校准,像用万用表测量电阻,每次都要校准一样.这是一个必要的过程,具体怎么校准,我用过失网仪的电子校准,基本步骤不太好说明,主要在失网仪上设置你的指标范围,比如说频率范围,中心频率,功率强度,以及显示方式(4个S参数),点自动校准,就可以了,一般校准之后s11,s22为0dB,S21,S12非常小
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 楼主| 发表于 2007-7-26 20:15:22 | 显示全部楼层
谢谢楼上两位的回答.
感觉这个校准不是三言两语就能讲清楚.
不知道那个高手能不能再详细指导一下.
网络分析仪器使用好象还简单,但是校准不容易.
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 楼主| 发表于 2007-7-26 20:17:59 | 显示全部楼层
应该用标准件来校准.但是怎么校准不清楚.
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发表于 2007-7-27 10:27:09 | 显示全部楼层
只看插损,只校准S21就可以了
还有单端口和双端口,
一般来说双端口校准是比较完全的校准方式
在滤波器调试时候是必须的
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发表于 2007-7-28 19:00:06 | 显示全部楼层
在校准前,首先要明确你需要测量什么参数:插损(s21)、驻波(s11、s22)、相位(s21)、群时延等。只有明确了测量的目的,才能有真对性的校准。比较准确的校准需要使用校准件,特别是在频率较高时。我没有用过你所说型号的网络仪,不知道具体的校准步骤。aglient的网络仪校准是最简便的(和我用过的R&S的和安力的比),好像校准的方法是有专利保护的,每个厂家的仪器校准方法不同。拿aglient的说,一般测试滤波器只测试增益(s21)、输入输出阻抗(驻波)就可以了。测试增益为两端口校准,测试阻抗或者驻波为单端口校准。测试S21(双端口)具体校准步骤:先设置频率范围、扫描功率,FORMAT选S21,单位选对数(dB),然后把测试射频电缆用双通短接,按校准键,选2端口,再选through(直通),就OK了,校准后为一条幅度为0dB的直线。单端口校准稍微麻烦点,需要用校准件(open、short、load)load为50欧姆负载。
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发表于 2007-7-28 22:19:49 | 显示全部楼层
你用的网分是同轴的.常用的校准方法为solt(short,open,load,thrh)全二端口校准,进行了此校准后可以完成你需要的所有测试.当然在我们只测量单端口特性时是不用进行二端口校准的。只要进行单端口就可以了.楼上说的直通校准其实对于精度要求不高的情况下是可以的.不过比起全二端口来说还是要差些.
至于是不是每次都要校准,校准的目的是消除系统误差.单端口6个,双端口12项.如果网分没有更换位置,环境变化不大的情况下,只要校准一次,然后每次调用数据应该就可以了.
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发表于 2007-8-2 14:47:33 | 显示全部楼层
每次都需要校准,特别是被测件需要转接时候,这时候校准更难了。 有时间你可以和AGLIENT的AE交流交流,他们见的多,所以会给些建议。
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发表于 2007-8-14 11:23:54 | 显示全部楼层
首先要明白为什么要进行校准~~

测量的目的的为了得到待测物的真实性能,所以,校准的目的就是为了把其他不是待测物的影响统统去掉。
理想的校准应该是校准到待测物平面,比方说,如果你的待测物是焊在PCB板上的器件,你要去掉测试电缆,SMA,Trace这些的影响;

楼上说的一些标准校准件,实际上只能校准到测试电缆的末端,如果你末端直接接了待测物,那么结果是可信的,否则,你还要用专门的校准电路去去掉诸如Trace的影响。

前面说的SOLT是一种方法,更高频的时候要用TRL校准。
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发表于 2007-8-14 16:23:20 | 显示全部楼层
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。

实际校准的方法:
尽管一般VNA的User Guider上都有仪器校准的方法,但是还有很多细节需要注意的:
1.    设定测试参数
         选择测试频率范围:一般的频率范围要稍微大于测试指标规定的范围
         选择VNA Port激励功率,对于无源器件,可以选择稍微大的激励功率,例如0dBm,但是对于测试Amplifier等小信号器件,一般激励信号要小于器件的1dB压缩点,对于Power Amplifier等大功率器件,需要减小VNA的输入信号功率,同时要在PA的输出和VNA的输入间加入衰减器。但是过分减小VNA的输入信号功率,可能会使得S11和S22测量误差增大。
         如果对于多端口VNA,还需要选择测试port
2.    选择校准件,选择校准方法,通过仪器校准的Guide完成校准
         每个公司都有不同的规格的校准件,例如N型的,SMA型的,这个在校准之前一定要选择好,这个是因为厂家提供的校准件,开路短路负载等也不是理想的反射系数分别为1,-1和0。同公司的VNA中会定义校准件,将校准件的特性预先存入VNA,以便校准时求解误差方程。因此,如果校准件选择不当,校准的意义也就没有了。
         在校准过程中,显示format对于校准是没有影响的,可用选择显示S11或者S21,显示可用为VSWR或者Smith Chart,这个不影响校准。
         已SOLT为例,首先进行单端口校准,分别将开路短路负载加至VNA的port1和port2,按照仪器指示进行完成校准,再连接Thru件,完成直通校准。
3.    校准结果检查
         这一步不是必须的,但个人觉得作为一个优秀的射频工程师,这一步是至关重要的。
         开路校准特性的检查:校准完成后,将开路件取下,显示S11和S22的Smith Chart,良好的校准使得测试显示曲线在整个测量频率范围内都在Smith Chart的开路点
         负载校准特性的检查:校准完成后,将测试端口连接负载件,测试S11和S22的Smith Chart,良好的校准使得测试曲线在整个测量频率范围内都在Smith Chart的中心点
         直通检查:校准完成后,将两端口连接Thru件,测试S12或者S21的dB曲线,良好的校准使得测试曲线在整个频率范围内平坦,且都在0dB。
[upload=jpg]UploadFile/2007-8/07814@52RD_one port error model.JPG[/upload]

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52RD网友  发表于 2015-6-9 12:58:11
网络分析仪在测试滤波器前为什么需要进行校准?校准的目的是什么?
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