Calibración del analizador de red vectorial para mediciones en canales de propagación de radiofrecuencia

Hacer buenas mediciones es difícil. Este procedimiento ayudará a desarrollar buenas prácticas de medición. Cuando se sigue este protocolo, los VNA depurarán y caracterizarán los dispositivos y sistemas RF con precisión.

Los VNA son la forma más precisa de medir un dispositivo o sistema RF. La teoría detrás de esta técnica está bien establecida y seguir este protocolo proporcionará resultados consistentes y repetibles. Demostrando el procedimiento estará Savio Tran, un colega de mi laboratorio.

Antes de iniciar una medición, reúna todos los componentes del sistema de medición de propagación, incluidos los cables, amplificadores, filtros, dispositivos sometidos a prueba y otros componentes relevantes. Tenga en cuenta que las normas femeninas que tienen un puerto insertable para el puerto macho en el cable se utilizarán en esta calibración. Al menos media hora antes de la medición, encienda el VNA y pulse el botón de preajuste.

Inspeccione visualmente todos los cables y conectores en busca de signos obvios de desgaste, como abolladuras, abolladuras e hilos de conectores imperfectos, y limpie los conectores en todos los dispositivos y extremos de cable. Antes de su conexión, alinee los cables VNA con los puertos uno y dos y el dispositivo bajo prueba y apriete los cables conectados a mano. Si se siente poca o ninguna resistencia, apriete con una llave de torsión de 12 pulgadas para conexiones tipo N.

Para ajustar el rango de frecuencia de VNA, abra el menú de estímulo y seleccione la frecuencia. Establezca la frecuencia de inicio en 1.700 megahercios y la frecuencia de parada en 1.900 megahercios. Para establecer el tipo de medida, seleccione respuesta, medida y S21.

Para ajustar y ajustar la potencia del puerto, seleccione estímulo, potencia, potencia y ajuste la potencia del puerto a cero dbm. Para establecer y ajustar la configuración de barrido, seleccione la configuración de estímulo, barrido y barrido, y barrido escalonado. Establezca el tiempo de permanencia en cero microsegundos.

Para establecer y ajustar el modo de promediación, seleccione la respuesta y el promedio y establezca el ancho de banda de frecuencia intermedia en un kilohercio. Para establecer el formato de datos de visualización, seleccione la respuesta, el formato y el mag de registro. A continuación, seleccione estímulo, barrido, número de puntos y 1601 para establecer el número de puntos de datos en el seguimiento mostrado.

Para realizar una calibración manual, seleccione la respuesta, cal, iniciar calibración, asistente de calibración y calibración no guiada. Seleccione dos puertos de carga abierta corta en la selección de tipo cal y seleccione el kit de calibración adecuado para que se conozca un valor preciso de los estándares en el kit de calibración específico. A continuación, haga clic en Siguiente.

Conecte un estándar de calibración abierto al cable conectado al puerto uno y conecte un estándar de calibración corto al cable conectado al puerto dos. Para realizar una medición de la apertura adjunta, en el puerto uno, seleccione abierto y escriba N50 hembra abierta. Aparecerá un seguimiento.

Para realizar una medición del corto adjunto en el puerto dos, seleccione short y tipo N50 hembra short. Aparecerá un seguimiento. Después de la segunda medición, cambie los estándares de calibración entre los puertos.

Y en el puerto uno, seleccione corto y tipo N50 hembra corto para medir el corto en el puerto uno. Aparecerá un seguimiento. Para medir la apertura en el puerto dos, en el puerto dos, seleccione abierto y escriba N50 hembra abierta.

A continuación, reemplace el corto desde el puerto uno con una carga de banda ancha. Y en el puerto uno, seleccione las cargas y escriba la carga de banda ancha N50 para medir la carga en el puerto uno. Aparecerá un seguimiento.

Una vez completada la medición, quite el open del puerto dos y la carga de banda ancha del puerto uno y transfiera la carga de banda ancha del puerto uno al puerto dos. Coloque la apertura del puerto dos en el puerto uno para evitar las señales de fuga. Y en el puerto dos, seleccione las cargas y escriba la carga de banda ancha N50.

Aparecerá un seguimiento. Inserte un estándar de calibración entre los cables conectados a los puertos uno y dos y seleccione hasta medir el estándar de calibración a través. Aparecerán varios seguimientos.

Una vez que todos los estándares tienen una marca de verificación por encima de ellos, seleccione siguiente y guarde como usuario CalSet. A continuación, introduzca un nombre para la calibración y haga clic en Guardar. Para comprobar la calibración, conecte un adaptador pasante sin signos evidentes de desgaste a los cables entre los puertos uno y dos y seleccione la respuesta, la escala, la escala y establezca el decibelio por división.

Para medir la pérdida de inserción del thru, seleccione el menú de estímulo, el disparador y el único. Aparecerá un solo barrido en todo el rango de frecuencia. Una vez comprobado el paso, seleccione la respuesta, la escala y la escala para devolver el valor por división a 10 decibelios.

Para medir S11, seleccione el menú de estímulo, el desencadenador y el único, y seleccione la respuesta, la medida y el S11. Para medir los componentes y las pérdidas del sistema, conecte primero el dispositivo sometido a prueba al VNA y seleccione la respuesta, la medida y el S21. Para medir el dispositivo en prueba, seleccione el menú de estímulo, el desencadenador y el único, y seleccione el archivo y guarde los datos como para guardar los datos como un archivo de seguimiento de formato mostrado que muestra los rastros.

Establezca el ámbito en los seguimientos mostrados, el formato en formato mostrado y elija un tipo de función de CSV o s2p que guarde los dos parámetros de puerto S. Para comprobar y analizar los resultados de la prueba de un filtro de paso de banda, seleccione el análisis de marcadores, la búsqueda de marcadores y el máximo para encontrar la pérdida de inserción del filtro. Seleccione el análisis de marcadores, el marcador, el marcador y establezca el estímulo del marcador uno en 1.802 megahercios para establecer la frecuencia central del filtro que se está midiendo.

En el menú desplegable, seleccione el marcador dos y marque la casilla de encendido, moviendo la perilla para bajar la frecuencia del marcador al punto que es tres decibelios por debajo de la pérdida medida en la frecuencia central. Seleccione la referencia y marque la casilla de encendido. A continuación, seleccione el marcador tres, marque la casilla de encendido y marque la casilla de marcador delta.

A continuación, establezca el estímulo para el marcador tres en el punto en el que el delta tres está más cerca de cero. El ancho de banda de tres decibelios del filtro se mostrará mediante delta tres. Si no se selecciona una calibración manual, seleccione la opción de calibración electrónica y conecte el kit de calibración electrónica a los cables entre los puertos uno y dos.

Seleccione la respuesta, la calibración, la calibración de inicio, el asistente de calibración y utilice la calibración electrónica. Seleccione la calibración electrónica de dos puertos y el módulo y la caracterización adecuados y haga clic en Siguiente. A continuación, haga clic en medir para medir los estándares de calibración.

Al final de la calibración, haga clic en Guardar como usuario CalSet para guardar los datos de calibración. En este análisis representativo, el filtro se midió después de consultar las especificaciones del fabricante. Como se observó, se identificó la pérdida de inserción, así como los tres puntos de decibelios.

Aquí hay una medida de un atenuador de decibelios dañado 10 que se midió para ser menos 22.70 decibelios. A modo de comparación, en esta figura, se puede observar la medición de un buen atenuador de 10 decibelios. Tenga en cuenta que el valor medido está dentro del rango especificado de menos 9,5 a menos 10,5 decibelios en todo el ancho de banda de 1, 700 a 1, 900 megahercios.

La pérdida de cable es otra medida importante que se realiza con frecuencia en mediciones de radiofrecuencia. Por ejemplo, en este análisis, la pérdida medida fue menos 1,88 decibelios a una frecuencia de 1.750 megahercios. Asegúrese de comprobar siempre que tiene una buena calibración antes de continuar con las mediciones y verificar los parámetros de medición con la hoja de especificaciones después de medir un dispositivo.

El uso de buenas prácticas de medición con un VNA en la mesa de trabajo se traduce en mediciones fiables y precisas en otros dispositivos y en entornos complejos.