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說起網(wǎng)絡(luò)分析儀,我想大家一定不會陌生;作為射頻、微波領(lǐng)域常見的儀表之一;我們對它可以說再熟悉不過,今天我們就來聊聊我們的這個好伙伴。
什么是網(wǎng)絡(luò)分析儀?
網(wǎng)絡(luò)分析儀是測量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種新型儀器,可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù),并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。
我們先來聊聊網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量校準(zhǔn)
既然說校準(zhǔn),肯定是為了消除誤差。那么網(wǎng)分的誤差來自于哪些方面呢?
測量誤差主要包括:隨機誤差、系統(tǒng)誤差、漂移誤差。
系統(tǒng)誤差:包括網(wǎng)絡(luò)儀內(nèi)部測試裝置的系統(tǒng)響應(yīng)和外部測試裝置的系統(tǒng)響應(yīng)。
漂移誤差:由于溫度引起的。它可以通過其它校準(zhǔn)來去除。一般在測試設(shè)備可使用溫度范圍的中值進行使用可以將該誤差降到。
隨機誤差:包括測試裝置的穩(wěn)定性和儀器的穩(wěn)定性。其主要組成為設(shè)備噪聲,例如采樣噪聲,IF底噪等,切換重復(fù)性以及接口重復(fù)性。當(dāng)使用網(wǎng)分時,由于隨機性所以無法通過校準(zhǔn)去除,可以通過提升信號源功率,降低IF帶寬或者多次掃頻求平均的方法來降低噪聲誤差。所以校準(zhǔn)主要彌補的是系統(tǒng)和漂移誤差。
那誤差是通過什么樣的誤差模型來補償?shù)哪?,一般現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)分析儀基本都選用了十二項誤差模型:
雙端口網(wǎng)絡(luò)中,前向六項誤差和反向六項誤差,加起來稱十二項誤差。
如FindRF上篇基礎(chǔ)篇所講,網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)中常用機械校準(zhǔn)件。
機械校準(zhǔn)件校準(zhǔn)的主要方法
1. NORMALIZATION(直通校準(zhǔn))
Port1和port2 直通連接,包括反射與傳輸?shù)臍w一化,提供了快的測量速度。
2. FULL ONE PORT(全單端口校準(zhǔn))
Port1和port2 直通連接,port1 開路,port1 短路,port1 負載。校準(zhǔn)一個端口的T、D、S誤差項,適用于測量端口的反射。比如天線的S參數(shù)\放大器單向傳輸測試測試,可以用這種辦法。
3. FULL TWO PORT(經(jīng)典的TOSM)
port1和port2 直通連接(Through)
port1 開路,port2 開路 (Open)
port1 短路port2 短路 (Short)
port1 負載port2 負載 (Match)
看明白了吧,TOSM稱呼的來源就是上面四個步驟中的英文首字母。
此校準(zhǔn)方法中,由于是三通道,所以前向和反向通道中的誤差項不同,總共有12個誤差項,泄漏設(shè)為常數(shù),4個校準(zhǔn)件的10個已知參數(shù)可以確定10個誤差項。
缺點
步驟比較復(fù)雜,需要7個校準(zhǔn)步驟;
需知道所有校準(zhǔn)件的參數(shù);
無法克服校準(zhǔn)誤差。
上面TOSM方法適用于雙向測量,可校準(zhǔn)兩個端口,并進行所有S參數(shù)的測量。提供了的精度。
除了上面的幾種常用的,還有哪些校準(zhǔn)方法呢?
1. TOM (through/open/match)
這種方法適用于四通道儀器,采用7誤差項的模型。3個校準(zhǔn)件具有八個已知參數(shù),用來估計7個誤差項。那么多出的一個等式用于認證校準(zhǔn)結(jié)果正確與否,稱為內(nèi)部認證,從而保證校準(zhǔn)精度,避免校準(zhǔn)誤差,在生產(chǎn)應(yīng)用中具有很高的可靠性。只需五個步驟,適用于同軸系統(tǒng)。
2. TRM(through/reflect/match)
R可以未知,但在兩個測試端口需相等,適用于測試夾具的校準(zhǔn)。7誤差項模型,T具有4個已知參數(shù),M具有兩個,R對稱提供一個,從而可以估計7個誤差。
如將端口空載,則只需3個步驟。
SHORT可以用來驗證校準(zhǔn)結(jié)果。
3. TNA(through/network/attenuator)
這種校準(zhǔn)方式利用三個雙端口器件進行校準(zhǔn)。network參數(shù)可以未知,但需對稱。attenuator的衰減可以未知,但需良好匹配。T、N、A提供了七個已知參數(shù)進行7個誤差項的估計。
如將端口空載,則只需2步校準(zhǔn)。適于夾具和芯片校準(zhǔn)。SHORT可以用來驗證校準(zhǔn)結(jié)果。
希望以上的維修經(jīng)驗可以幫助到大家,更多有關(guān)儀器內(nèi)容歡迎訪問西安安泰維修中心網(wǎng)。