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不要被好的校準結果欺騙了--矢量網絡分析儀校準誤區

2017-07-04 來源:中電科儀器儀表 作者:莊志遠 字號:

由于被測件的多樣性,使得矢量網絡分析儀校準種類繁多,操作者容易出現誤區。有時候校準出來的結果看似很“漂亮”,但其實是錯誤值。下面將列舉常見的誤區。

· 用校準件驗證校準結果?!!!

操作人員最容易出現的錯誤就是:使用校準網絡儀的校準件檢驗校準結果的正確性!!!通常操作人員會在校準之后,將剛剛校準操作的開路器/短路器連接到儀器上,觀察S11的對數幅度曲線是否在0dB附近;或者直接連接兩個端口,觀察S21/S12的對數幅度曲線是否在0dB附近。

上面第一句話一說出來,很多人就認識到問題出在哪了。相信沒有哪一個實驗是使用同一個東西來驗證自己的正確性。校準件的廠商通常提供專門的校驗件,以便用戶進行驗證校準結果的正確性。若沒有校驗件,建議使用另外一套校準件或者自己保留一個已知特性的適配器/轉接器/衰減器進行驗證。

· 不要用手擰校準件

力矩扳手是校準件的標配,通常手冊中也會介紹力矩扳手的使用方法。力矩扳手也是“定標”過的產品,能保證校準件與儀器/電纜接觸面到達“恰到好處”的接觸。過緊和過松的接觸都會對校準件接觸面的接觸電阻造成影響,從而讓校準結果變差。

· 要用到“非插入校準”?

很多情況,我們測量的被測件都是“非插入”的。即連接被測件的兩端無法直接相連。非插入分為兩類:

1、接頭類型不一致(一端是3.5mm一端是2.4mm);

2、接頭極性相同(兩端都是3.5mm陰頭)。

面對非插入器件,校準過程要用到轉接器(電子校準件因可以配置接頭類型,可以不使用轉接頭)。對于轉接器的引入,操作者通常把含有延時和損耗的適配器當做沒有延時和損耗的直通(即0長度直通)來測量。此方法誤差大,在3GHz時,傳輸跟蹤幅度有大約幾十分之一dB的抖動,而40 GHz時可以達到1 dB,這種方法也會造成反射的不確定。

面對非插入器件,矢量網絡分析儀提供多種高精度的校準方式:未知直通校準、電子校準等。

· 請使用高質量的電纜

數據統計結果顯示,質量高的電纜對測試有著事半功倍的效果,而差電纜則會讓校準結果出現難以預料的偏差,從而花費大量時間查找問題。

好馬配好鞍!花了大價錢買儀器和校準件,為什么不舍得給配個高質量的電纜呢?

幾點建議

· 校準精度排名

從理論的角度講,TRL能提供最好的校準質量。事實上,機械校準重復連接造成的電纜彎曲、失配等引入的誤差等將使TRL校準質量低于電子校準。再考慮人工操作的誤差和機械校準件的一致性(機械校準件使用同樣的數據),毫無疑問,電子校準件在實際使用中總能比機械校準件提供更好的質量。

· 校準一次可以用多長時間?

因為矢量網絡分析儀是在特定環境下校準的,隨著時間的推移,環境因素與校準時刻的情況變得不一致,導致校準結果失效。環境因素包含溫度、濕度、電纜彎曲程度等,很難定量而談。所以,校準一次后,直到你覺得校準效果不滿足測試要求時,那么再次進行校準。

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