Calibração do Analisador de Rede Vetorial para Medições em Canais de Propagação de Radiofrequência

Fazer boas medições é difícil. Este procedimento ajudará a desenvolver boas práticas de medição. Quando este protocolo for seguido, os VNAs depurarão e caracterizarão dispositivos e sistemas RF com precisão.

VNAs são a maneira mais precisa de medir um dispositivo ou sistema RF. A teoria por trás dessa técnica é bem estabelecida e seguir este protocolo fornecerá resultados consistentes e repetíveis. Demonstrando o procedimento estará Savio Tran, um colega do meu laboratório.

Antes de iniciar uma medição, reúna todos os componentes do sistema de medição de propagação, incluindo os cabos, amplificadores, filtros, dispositivos em teste e outros componentes relevantes. Observe que as normas femininas que possuem uma porta inserível para a porta masculina no cabo serão utilizadas nesta calibração. Pelo menos meia hora antes da medição, ligue o VNA e pressione o botão predefinido.

Inspecione visualmente todos os cabos e conectores em busca de sinais óbvios de desgaste, como cortes, amassados e roscas de conectore imperfeitas e limpe os conectores em todos os dispositivos e extremidades dos cabos. Antes de sua conexão, alinhe os cabos VNA com as portas um e dois e o dispositivo em teste e aperte os cabos conectados manualmente. Se sentir pouca ou nenhuma resistência, aperte com uma chave de torque de 12 polegadas para conexões tipo N.

Para definir a faixa de frequência VNA, abra o menu de estímulo e selecione a frequência. Defina a frequência inicial para 1.700 mega-hertz e a frequência de parada para 1.900 mega-hertz. Para definir o tipo de medição, selecione resposta, medida e S21.

Para definir e ajustar a potência da porta, selecione estímulos, potência, potência e ajuste a potência da porta para zero dbm. Para definir e ajustar as configurações de varredura, selecione estímulo, varre e varre a configuração e varredura escalonada. Defina tempo de moradia para zero microsegundos.

Para definir e ajustar o modo de média, selecione a resposta e a média e defina a largura de banda de frequência intermediária para um quilohertz. Para definir o formato de dados de exibição, selecione resposta, formato e log mag. Em seguida, selecione estímulo, varredura, número de pontos e 1601 para definir o número de pontos de dados no rastreamento exibido.

Para executar uma calibração manual, selecione resposta, cal, inicie a calibração, assistente de calibração e calibração não guiada. Selecione duas portas curtas de carga aberta através da seleção do tipo cal e selecione o kit de calibração apropriado para que um valor preciso das normas no kit de calibração específico seja conhecido. Em seguida, clique em seguida.

Conecte um padrão de calibração aberto ao cabo conectado à porta um e conecte um curto padrão de calibração ao cabo conectado à porta dois. Para realizar uma medição do aberto anexado, na porta um, selecione aberto e digite N50 feminino aberto. Um traço aparecerá.

Para realizar uma medição do curto anexado na porta dois, selecione curta curta e tipo N50 feminina curta. Um traço aparecerá. Após a segunda medição, troque as normas de calibração entre as portas.

E na porta um, selecione curta e tipo N50 feminino curto para medir o curto na porta um. Um traço aparecerá. Para medir a abertura na porta dois, na porta dois, selecione abrir e tipo N50 feminino aberto.

Em seguida, substitua o curto da porta um por uma carga de banda larga. E na porta um, selecione cargas e tipo carga de banda larga N50 para medir a carga na porta um. Um traço aparecerá.

Uma vez concluída a medição, remova a abertura da porta dois e a carga de banda larga da porta um e transfira a carga de banda larga da porta um para a porta dois. Coloque o aberto da porta dois na porta um para evitar sinais de vazamento. E na porta dois, selecione cargas e digite carga de banda larga N50.

Um traço aparecerá. Insira um padrão de calibração entre os cabos ligados às portas um e dois e selecione através para medir o padrão de calibração. Vários traços aparecerão.

Uma vez que todos os padrões tenham uma marca de verificação acima deles, selecione o próximo e salve como calSet do usuário. Em seguida, digite um nome para a calibração e clique em salvar. Para verificar a calibração, conecte um adaptador thru sem sinais óbvios de desgaste aos cabos entre as portas um e dois e selecione resposta, escala, escala e defina a por divisão para 0,1 decibéis.

Para medir a perda de inserção do thru, selecione o menu de estímulo, o gatilho e o single. Uma única varredura aparecerá em toda a faixa de frequência. Uma vez verificado o thru, selecione resposta, escala e escala para devolver o valor por divisão a 10 decibéis.

Para medir o S11, selecione menu de estímulo, acione e único, e selecione resposta, medida e S11. Para medir componentes e perdas do sistema, primeiro conecte o dispositivo em teste ao VNA e selecione resposta, medida e S21. Para medir o dispositivo em teste, selecione menu de estímulo, acione e único, e selecione arquivo e salve dados para salvar os dados como um arquivo de rastreamento de rastreamento de rastreamento exibido.

Defina o escopo para traços exibidos, o formato para formato exibido e escolha um tipo de sensação de CSV ou s2p que salva os dois parâmetros S de porta. Para verificar e analisar os resultados dos testes de um filtro bandpass, selecione análise de marcadores, pesquisa de marcadores e máximo para encontrar a perda de inserção do filtro. Selecione a análise do marcador, marcador, marcador e defina o estímulo para o marcador de um a 802 mega-hertz para definir a frequência central do filtro sendo medido.

No menu suspenso, selecione o marcador dois e verifique a caixa on, movendo o botão para baixar a frequência do marcador para o ponto que está três decibéis abaixo da perda medida na frequência central. Selecione referência e verifique a caixa. Em seguida, selecione o marcador três, verifique a caixa e verifique a caixa do marcador delta.

Em seguida, defina o estímulo para o marcador três ao ponto em que o delta três está mais próximo de zero. A largura de banda de três decibéis do filtro será exibida pelo delta três. Se uma calibração manual não for selecionada, selecione a opção de calibração eletrônica e conecte o kit de calibração eletrônica aos cabos entre as portas um e dois.

Selecione resposta, calibração, inicie a calibração, assistente de calibração e use calibração eletrônica. Selecione a calibração eletrônica de duas portas e o módulo e caracterização apropriados e clique em seguida. Em seguida, clique em medir as normas de calibração.

No final da calibração, clique em salvar como calSet do usuário para salvar os dados de calibração. Nesta análise representativa, o filtro foi medido após consulta às especificações do fabricante. Como observado, a perda de inserção foi identificada, bem como os três pontos de decibéis.

Aqui está uma medida de um atenuante de 10 decibéis danificado que foi medido para menos 22,70 decibéis. Para comparação, neste número, pode-se observar a medição de um bom atenuante de 10 decibéis. Observe que o valor medido está dentro da faixa especificada de menos 9,5 a menos 10,5 decibéis em toda a largura de banda de 1.700 a 1.900 mega-hertz.

A perda de cabos é outra medida importante frequentemente realizada em medições de radiofrequência. Por exemplo, nesta análise, a perda medida foi de menos 1,88 decibéis em uma frequência de 1.750 mega-hertz. Certifique-se sempre de verificar se você tem uma boa calibração antes de continuar a fazer medições e verificar os parâmetros de medida com a folha de especificação após medir um dispositivo.

O uso de boas práticas de medição com um VNA na parte superior do banco se traduz em medições confiáveis e precisas em outros dispositivos e em ambientes complexos.