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矢網的校準原理簡述

發布日期:2024-09-30 14:27:33         瀏覽數:   

  矢網的校準原理其實很簡單,就是通過已知的標準件來測量系統的誤差,然后用這些誤差去補償實際測量。

矢網的校準原理簡述(圖1)

  今天我們將從原理上簡單解釋一下矢量網絡分析儀的校準,幫助大家更好地理解它的意義。

  首先,我們簡要介紹一下矢量網絡分析儀。

  VNA是一種測試射頻和微波系統中網絡參數的精密儀器,尤其是S參數。這些參數描述了網絡中信號的反射和透射行為。例如,S11表示輸入端口的反射系數,S21表示從輸入到輸出的透射系數。通過這些參數,我們可以分析設備在不同頻率下的性能。

  為什么要進行校準?

  VNA雖然精確,但在測量過程中,系統中的不理想因素,如連接器損耗、饋線誤差、反射波干擾等,都會引入測量誤差。校準的目的是通過消除這些系統誤差,確保測量結果與實際設備特性匹配。這不僅提高了測量的準確性,還能保證在不同測試條件下的結果一致性。

  矢網的誤差主要分為三類:

  直通誤差:包括連接器、傳輸線的損耗和不完美性。

  反射誤差:由于不匹配導致的反射波干擾。

  漏泄誤差:端口之間的信號泄漏造成的影響。

  通過校準,我們可以將這些誤差最小化,從而提高測量的精度。最常見的校準方法之一是SOLT校準,也就是開路、短路、負載和直通校準。這種校準方法通過四種標準件來補償不同的誤差。

  SOLT校準原理

  開路校準:用于補償端口在開路情況下的反射誤差。因為理論上開路時應沒有反射信號,任何測到的信號都是誤差。

  短路校準:用于補償端口在短路情況下的反射誤差。短路時理論上應有最大的反射信號,任何偏差都是系統誤差。

  負載校準:用于補償端口在匹配負載下的誤差,通常使用50歐姆的標準負載,理想情況下應沒有反射。

  直通校準:用于補償兩個端口之間的傳輸誤差,校準直通路徑上的損耗和相位偏移。

  除了SOLT,還有其他校準方法,例如TRL校準和ECal校準。不同方法適用于不同的測量場景:

  TRL(傳輸、反射、負載)校準:適合高頻段測量,尤其在微波頻率下效果更好。

  ECal校準:使用電子校準模塊,操作更簡便,適合頻繁校準的場合。

  校準不僅讓測量結果更加準確,還能確保你在不同設備和環境下的測量具有一致性和可重復性。這對于精確分析射頻和微波系統的性能至關重要。

  總結來說,VNA校準是通過已知標準件來測量并補償系統誤差,確保測量結果的準確性。

  無論你是新手還是有經驗的工程師,理解校準的原理和方法都是確保測量精度的關鍵。


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