Kalibratie van Vector Network Analyzer voor metingen in radiofrequentievoortplantingskanalen

Het maken van goede metingen is moeilijk. Deze procedure zal helpen bij het ontwikkelen van goede meetpraktijken. Wanneer dit protocol wordt gevolgd, zullen de VNA's RF-apparaten en -systemen nauwkeurig debuggen en karakteriseren.

VNA's zijn de meest nauwkeurige manier om een RF-apparaat of -systeem te meten. De theorie achter deze techniek is goed ingeburgerd en het volgen van dit protocol zal consistente en herhaalbare resultaten opleveren. Het aantonen van de procedure zal Savio Tran zijn, een collega van mijn laboratorium.

Verzamel voordat u een meting start, alle onderdelen van het voortplantingsmeetsysteem, waaronder de kabels, versterkers, filters, te testen apparaten en andere relevante componenten. Houd er rekening mee dat vrouwelijke normen die een insteekbare poort voor de mannelijke poort op de kabel zal worden gebruikt in deze kalibratie. Schakel ten minste een half uur voor de meting de VNA in en druk op de vooraf ingestelde knop.

Inspecteer alle kabels en connectoren visueel op duidelijke tekenen van slijtage, zoals inkepingen, deuken en onvolmaakte connectorthreads en reinig de connectoren op alle apparaten en kabeluiteinden. Vna-kabels vóór de aansluiting met poorten één en twee en het te testen apparaat en draai de aangesloten kabels met de hand aan. Als er weinig tot geen weerstand wordt gevoeld, draai dan aan met een koppelsleutel van 12 inch voor type N-aansluitingen.

Als u het VNA-frequentiebereik wilt instellen, opent u het stimulusmenu en selecteert u de frequentie. Stel de startfrequentie in op 1,700 megahertz en de stopfrequentie op 1.900 megahertz. Als u het meettype wilt instellen, selecteert u respons, meting en S21.

Als u het poortvermogen wilt instellen en aanpassen, selecteert u stimulus, vermogen, vermogen en past u het poortvermogen aan op nul dbm. Als u de veeginstellingen wilt instellen en aanpassen, selecteert u stimulus, vegen en vegen setup, en getrapt vegen. Stel de verblijfstijd in op nul microseconden.

Als u de gemiddelde modus wilt instellen en aanpassen, selecteert u respons en gemiddelde en stelt u de bandbreedte tussenfrequentie in op één kilohertz. Als u de weergavegegevensindeling wilt instellen, selecteert u respons, indeling en logboekma. Selecteer vervolgens stimulus, vegen, aantal punten en 1601 om het aantal gegevenspunten in het weergegeven spoor in te stellen.

Als u een handmatige kalibratie wilt uitvoeren, selecteert u respons, cal, startkalibratie, kalibratiewizard en niet-geleide kalibratie. Selecteer twee poorts korte open belasting onder cal type selectie en selecteer de juiste kalibratie kit, zodat een nauwkeurige waarde van de normen in de specifieke kalibratie kit bekend zijn. Klik dan op de volgende.

Bevestig een open kalibratiestandaard aan de kabel die aan poort één is bevestigd en bevestig een korte kalibratiestandaard aan de kabel die aan poort twee is bevestigd. Als u een meting van de bijgevoegde open wilt uitvoeren, selecteert u op poort één open en typt u N50 vrouwelijk open. Er verschijnt een spoor.

Als u een meting van de bijgevoegde short op poort twee wilt uitvoeren, selecteert u kort en type N50 vrouwelijk kort. Er verschijnt een spoor. Wissel na de tweede meting de kalibratienormen tussen de poorten.

En op poort een, selecteer korte en type N50 vrouwelijke kort om de korte op poort een te meten. Er verschijnt een spoor. Als u de open op poort twee wilt meten, selecteert u op poort twee openen en typt U N50 vrouw open.

Vervang vervolgens de korte van poort één door een breedbandbelasting. En selecteer op poort één ladingen en de breedbandbelasting van het type N50 om de belasting op poort één te meten. Er verschijnt een spoor.

Zodra de meting is voltooid, verwijdert u de open van poort twee en de breedbandbelasting van poort één en brengt u de breedbandbelasting van poort één naar poort twee. Plaats de open van poort twee op poort één om lekkagesignalen te voorkomen. En selecteer op poort twee ladingen en type N50-breedbandbelasting.

Er verschijnt een spoor. Steek een thru kalibratie standaard tussen de kabels bevestigd aan poorten een en twee en selecteer door om de door kalibratie standaard te meten. Er verschijnen meerdere sporen.

Zodra alle standaarden een vinkje boven hen hebben, selecteert u volgende en slaat u op als gebruiker CalSet. Voer vervolgens een naam in voor de kalibratie en klik op opslaan. Om de kalibratie te controleren, sluit u een thru-adapter zonder duidelijke tekenen van slijtage aan de kabels tussen poorten één en twee en selecteer de respons, schaal, schaal en stel de per divisie in op 0,1 decibel.

Als u het invoegverlies van de doorvoeding wilt meten, selecteert u het stimulusmenu, de trigger en de enkele. Een enkele sweep verschijnt over het frequentiebereik. Zodra de thru is gecontroleerd, selecteer je respons, schaal en schaal om de waarde per divisie terug te geven naar 10 decibel.

Als u S11 wilt meten, selecteert u stimulusmenu, trigger en single en selecteert u respons, meten en S11. Als u onderdelen en systeemverliezen wilt meten, sluit u het geteste apparaat eerst aan op de VNA en selecteert u respons, meting en S21. Als u het geteste apparaat wilt meten, selecteert u stimulusmenu, activeert u en één, en selecteert u bestand en slaat u gegevens op om de gegevens op te slaan als een weergegeven traceerbestand met tracering op de vorm van sporen.

Stel het bereik in op weergegeven sporen, de indeling op weergegeven indeling en kies een feeltype van CSV of s2p waarmee de twee poort S-parameters worden opgeslagen. Als u de testresultaten van een bandpassfilter wilt controleren en analyseren, selecteert u markeringsanalyse, markeringszoekopdracht en max om het invoegverlies van het filter te vinden. Selecteer markeringsanalyse, markering, markering en stel de stimulus in voor marker één op 1, 802 megahertz om de middelste frequentie van het filter in te stellen dat wordt gemeten.

Selecteer in het vervolgkeuzemenu markering twee en schakel het vakje aan in om de knop te verlagen naar het punt dat drie decibel onder het gemeten verlies op de middenfrequentie is. Schakel referentie in en schakel het selectievakje aan in. Schakel vervolgens markering drie in, schakel het selectievakje aan in en schakel het vak deltamarkering in.

Stel vervolgens de stimulus voor marker drie in op het punt waarop de delta drie het dichtst bij nul staat. De drie decibelbandbreedte van het filter wordt weergegeven door delta drie. Als er geen handmatige kalibratie is geselecteerd, selecteert u de elektronische kalibratieoptie en bevestigt u de elektronische kalibratiekit aan de kabels tussen poorten één en twee.

Selecteer respons, kalibratie, kalibratie starten, kalibratiewizard en gebruik elektronische kalibratie. Selecteer twee poort elektronische kalibratie en de juiste module en karakterisering en klik vervolgens. Klik vervolgens op meten om de kalibratienormen te meten.

Klik aan het einde van de kalibratie op Opslaan als gebruiker CalSet om de kalibratiegegevens op te slaan. In deze representatieve analyse werd het filter gemeten na raadpleging van de specificaties van de fabrikant. Zoals waargenomen, werd het invoegverlies geïdentificeerd, evenals de drie decibelpunten.

Hier is een meting van een beschadigde 10 decibel verzwakter die werd gemeten tot min 22,70 decibel. Ter vergelijking, in dit cijfer, de meting van een goede 10 decibel verzwakler kan worden waargenomen. Houd er rekening mee dat de gemeten waarde zich binnen het opgegeven bereik van min 9,5 tot min 10,5 decibel over de gehele bandbreedte van 1, 700 tot 1, 900 megahertz bevindt.

Kabelverlies is een andere belangrijke meting die vaak wordt uitgevoerd in radiofrequentiemetingen. In deze analyse bedroeg het gemeten verlies bijvoorbeeld min 1,88 decibel op een frequentie van 1.750 megahertz. Zorg ervoor dat u altijd controleert of u een goede kalibratie hebt voordat u doorgaat met het uitvoeren van metingen en om de meetparameters te verifiëren met het specificatieblad na het meten van een apparaat.

Het gebruik van goede meetpraktijken met een VNA op de banktop vertaalt zich in betrouwbare, nauwkeurige metingen op andere apparaten en in complexe omgevingen.