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Engineering

रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रचार चैनलों में मापन के लिए वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर का अंशांकन

doi: 10.3791/60874 Published: June 2, 2020

Summary

यह प्रोटोकॉल एक सटीक उपकरण के रूप में उपयोग करने से पहले वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर को कैलिब्रेट करने के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का वर्णन करता है, जिसका उद्देश्य रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रचार माप परीक्षण प्रणाली के घटकों को मापना है।

Abstract

रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) स्पेक्ट्रम गतिविधि के सीटू माप में रेडियो फ्रीक्वेंसी वेव प्रचार के भौतिकी में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं और मौजूदा और नए स्पेक्ट्रम प्रचार मॉडलों को मान्य करते हैं। ये दोनों पैरामीटर हस्तक्षेप मुक्त स्पेक्ट्रम साझाकरण का समर्थन और संरक्षण करने के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि स्पेक्ट्रम का उपयोग लगातार बढ़ता जा रहा है । यह महत्वपूर्ण है कि इस तरह के प्रचार माप सटीक, प्रजनन, और कलाकृतियों और पूर्वाग्रह से मुक्त कर रहे हैं । इन मापों में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लाभ और नुकसान की विशेषता उनकी सटीकता के लिए महत्वपूर्ण है। एक वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर (वीएनए) उपकरणों का एक अच्छी तरह से स्थापित, अत्यधिक सटीक और बहुमुखी टुकड़ा है जो उचित रूप से कैलिब्रेट किए जाने पर परिमाण और संकेतों के चरण दोनों को मापता है। यह लेख वीएनए को अंशांकित करने के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का विवरण देता है। एक बार कैलिब्रेट होने के बाद, इसका उपयोग सही रूप से कॉन्फ़िगर किए गए प्रचार माप (या चैनल लग) प्रणाली के घटकों को सही ढंग से मापने के लिए किया जा सकता है या इसका उपयोग माप प्रणाली के रूप में ही किया जा सकता है।

Introduction

दूरसंचार विज्ञान संस्थान (आईटीएस) राष्ट्रीय दूरसंचार और सूचना प्रशासन (एनटीआईए), अमेरिकी वाणिज्य विभाग की एक एजेंसी की अनुसंधान प्रयोगशाला है । इसके 1950 के दशक के बाद से रेडियो प्रचार माप में सक्रिय किया गया है । स्पेक्ट्रम साझा, संघीय और वाणिज्यिक स्पेक्ट्रम उपयोगकर्ताओं के लिए नए प्रतिमान, की आवश्यकता है कि दो अलग सिस्टम एक ही समय में एक ही रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम का हिस्सा है । स्पेक्ट्रम साझा परिदृश्यों में वृद्धि के रूप में, तो सटीक और प्रजनन रेडियो प्रचार माप है कि रेडियो पर्यावरण है, जो कई सेवाओं का हिस्सा होना चाहिए की एक बेहतर समझ प्रदान करने की जरूरत है । वर्णित प्रक्रिया का लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि ऐसी प्रणाली का गठन करने वाले किसी भी घटक को सही कॉन्फ़िगर वीएनए द्वारा अच्छी तरह से चित्रित किया जाता है।

जबकि स्पेक्ट्रम की मांग बढ़ जाती है, यह हमेशा के लिए तेजी से मुक्त स्पेक्ट्रम है कि वर्तमान में वाणिज्यिक प्रयोजनों के लिए संघीय एजेंसियों द्वारा प्रयोग किया जाता है संभव नहीं है । उदाहरण के लिए, उन्नत वायरलेस सर्विसेज (एडब्ल्यूएस) -3 बैंड (1755-1780 मेगाहर्ट्ज) में, सैन्य सेवाओं और वाणिज्यिक वायरलेस वाहकों के बीच स्पेक्ट्रम साझा करने की व्यवस्था विकसित की जा रहीहै। ये व्यवस्थाएं वाणिज्यिक वायरलेस वाहकों को बैंड से बाहर सैन्य सेवाओं के संक्रमण को पूरा करने से पहले एडब्ल्यूएस-3 बैंड में प्रवेश करने की अनुमति देती हैं।

रक्षा स्पेक्ट्रम संगठन (डीएसओ) एडब्ल्यूएस-3 संक्रमण के प्रबंधन के साथ काम सौंपा गया है । संक्रमण का एक प्रमुख हिस्सा बैंड का हिस्सा है कि सैंय और वाणिज्यिक वायरलेस सिस्टम के बीच आरएफ हस्तक्षेप के लिए क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए नए प्रचार मॉडल विकसित करना शामिल है । डीएसओ ने नए मॉडल बनाने के लिए चैनल लग मापन की एक श्रृंखला करने के साथ ITS और अन्य लोगों को काम सौंपा है जो पर्यावरण में पत्ते और मानव निर्मित संरचनाओं के प्रभाव की बेहतर गणना करते हैं (सामूहिक रूप से अव्यवस्था के रूप में जाना जाता है)। बेहतर प्रचार मॉडलिंग है कि अव्यवस्था पर विचार सैंय प्रणालियों के आसपास के क्षेत्र में वाणिज्यिक ट्रांसमीटर ों पर कम प्रतिबंध के लिए नेतृत्व करेंगे ।

आरएफ स्पेक्ट्रम गतिविधि के सीटू माप में आरएफ तरंग प्रचार के भौतिकी में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं और मौजूदा और नए रेडियो प्रचार मॉडलों को मान्य करते हैं। ये दोनों घटक हस्तक्षेप मुक्त स्पेक्ट्रम साझा करण का समर्थन और संरक्षण करने के लिए आवश्यक हैं । चैनल लग तकनीक, जिसमें एक ज्ञात परीक्षण संकेत एक विशिष्ट स्थान से या तो एक मोबाइल या स्थिर रिसीवर को प्रेषित किया जाता है, डेटा प्रदान करते हैं जो विभिन्न वातावरणों में रेडियो चैनल विशेषताओं का अनुमान लगाता है। डेटा का उपयोग उन मॉडलों को विकसित करने और बेहतर बनाने के लिए किया जाता है जो प्रचार-प्रसार घाटे या संकेत के क्षीण होने की अधिक सटीक भविष्यवाणी करते हैं। ये नुकसान इमारतों और अन्य बाधाओं (यानी, शहरी घाटियों में पेड़ या इलाके) द्वारा अवरुद्ध और प्रतिबिंब के कारण हो सकता है। ये बाधाएं कई, थोड़ा संस्करण, प्रचार पथ का उत्पादन करती हैं जिसके परिणामस्वरूप प्रसारण और एंटीना प्राप्त करने के बीच संकेत हानि या क्षीणन होती है।

इसकी माप तकनीक सटीक, दोहराने योग्य और निष्पक्ष परिणाम पैदा करती है। डीएसओ ने अपने संस्थागत ज्ञान को व्यापक तकनीकी समुदाय के साथ साझा करने के लिए आईटीएस को प्रोत्साहित किया है । इस ज्ञान में आरएफ प्रचार डेटा को बेहतर ढंग से मापने और संसाधित करने का तरीका शामिल है। हाल ही में प्रकाशित एनटीआईए तकनीकी ज्ञापन टीएम-19-5352,,3,,4,,5 रेडियो प्रचार माप नप प्रणालियों की तैयारी और सत्यापन के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का एक सेट बताता है। इन सर्वोत्तम प्रथाओं के हिस्से के रूप में, एक वीएनए का उपयोग घटक घाटे या माप प्रणाली के लाभ को सही ढंग से मापने के लिए किया जाता है। लाभ और नुकसान तो दो एंटेना के बीच संकेत क्षीणन की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है।

यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल प्रयोगशाला या क्षेत्र अनुप्रयोगों में परीक्षण करने से पहले एक VNA5 अंशांकित करने के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं को संबोधित करता है । इनमें वार्म-अप समय, आरएफ कनेक्टर प्रकार का चयन, उचित कनेक्शन बनाना और उचित अंशांकन चरणों का प्रदर्शन शामिल है। अंशांकन एक विशिष्ट प्रचार माप परिदृश्य के संदर्भ में डेटा संग्रह से पहले एक नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण में आयोजित किया जाना चाहिए। अतिरिक्त विचार विशिष्ट प्रचार माप वातावरण के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं, जो इस प्रोटोकॉल के दायरे से बाहर हैं।

वीएनए का उपयोग अन्य माप प्रणालियों को कोडांतरण करते समय घटकों और उप-विधानसभाओं की डिवाइस विशेषताओं को मापने के लिए किया जाता है। पावर एम्पलीफायर, रिसीवर, फिल्टर, कम शोर एम्पलीफायर, मिक्सर, केबल, और एंटेना सभी घटक हैं जिन्हें वीएनए द्वारा चिह्नित किया जा सकता है। किसी प्रणाली के परीक्षण और/या अंशांकन से पहले, प्रणाली के सभी आवश्यक घटकों की एक सूची तैयार की जाती है, और सभी प्रणाली घटकों को इकट्ठा किया जाता है । एक प्रणाली के प्रत्येक घटक को वीएनए केबल के बीच डालकर अलग से मापा जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि सभी घटक निर्माता के विनिर्देशों के भीतर काम कर रहे हैं। एक बार घटकों की जांच की गई है, प्रणाली को इकट्ठा किया जाता है, और पूरे सिस्टम में नुकसान मापा जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि घटकों के बीच प्रतिबिंब और प्रसारण ठीक से विशेषता है।

एक वीएनए मापदंडों (एस-पैरामीटर) को तितर-बितर करने का उपाय करता है, जो परिमाण और चरण दोनों के साथ जटिल मूल्यवान मात्रा में होते हैं। एक एस-पैरामीटर या तो 1 का एक अनुपातित माप है) घटना संकेत (प्रतिबिंब माप) या 2) घटना संकेत (संचरण माप) के लिए प्रेषित संकेत के लिए एक अनुपातित माप है । दो पोर्ट डिवाइस के लिए, चार एस-पैरामीटर (एस11,एस21,एस12और एस22)को मापा जा सकता है। पहला सबस्क्रिप्ट उस बंदरगाह को संदर्भित करता है जहां सिग्नल प्राप्त होता है, और दूसरा बंदरगाह को संदर्भित करता है जहां सिग्नल प्रसारित होता है। इस प्रकार, एस11 का मतलब है प्रेषित संकेत बंदरगाह 1 पर उत्पन्न हुआ और बंदरगाह 1 पर प्राप्त हुआ था । इसके अतिरिक्त, एस21 का मतलब है कि प्रेषित संकेत बंदरगाह 1 पर फिर से उत्पन्न हुआ है, लेकिन बंदरगाह 2 पर प्राप्त होता है । एस11 पोर्ट 1 पर घटना थी कि मूल संकेत के संदर्भ में बंदरगाह 1 पर परीक्षण (DUT) के तहत डिवाइस द्वारा परिलक्षित होता है कि संकेत की मात्रा उपाय । एस21 सिग्नल की मात्रा है कि DUT के माध्यम से प्रेषित किया जाता है उपाय और बंदरगाह 1 पर घटना संकेत के संदर्भ में बंदरगाह 2 पर आता है । एस11 पोर्ट 1 पर DUT के प्रतिबिंब गुणांक का एक उपाय है, और एस21 पोर्ट 1 से बंदरगाह 2 के लिए DUT के पारेषण गुणांक का एक उपाय है ।

वीएनए के अंशांकन के लिए घटकों से व्यवस्थित त्रुटियों को दूर करने की आवश्यकता होती है (और सहित) माप संदर्भ विमान, जो आम तौर पर वीएनए माप केबल के अंत में होता है। एक अंशांकन "सही" ज्ञात मानकों (खुला, शॉर्ट्स, भार, के माध्यम से/लाइन) को मापने और यह मूल्य है कि VNA उपायों की तुलना करके प्रणाली त्रुटियों को हटा । त्रुटि सुधार की एक श्रृंखला के माध्यम से, DUT के लिए एक सही मूल्य प्रदर्शित किया जाता है । वर्तमान में 12 त्रुटि शब्द6,,7 हैं जो अंशांकन के दौरान विशेषता हैं। अधिक जानकारी के लिए, मूल एस-पैरामीटर मापको देखें जो शास्त्रीय माइक्रोवेव सर्किट सिद्धांत9,,10द्वारा समर्थित 6-पोर्ट नेटवर्क एनालाइजर8 पर किए गए थे।

एस-पैरामीटर प्रतिबिंब माप के सबसे आम प्रकार वापसी हानि, खड़े तरंग अनुपात (SWR), प्रतिबिंब गुणांक, और बाधा मिलान कर रहे हैं । एस-पैरामीटर ट्रांसमिशन मापन के सबसे आम प्रकार प्रविष्टि हानि, पारेषण गुणांक, लाभ/हानि, समूह देरी, चरण या चरण में देरी, और बिजली की देरी कर रहे हैं । वर्णित प्रोटोकॉल में ट्रांसमिशन हानि माप नपरेकों पर जोर दिया जाता है।

वीएनए का उपयोग करके सिस्टम घटकों के लाभ और नुकसान का मापना अच्छी तरह से समझ में आता है। हालांकि, महत्वपूर्ण चरणों को अक्सर छोड़ दिया जाता है, जैसे कनेक्टर्स की सफाई और उचित टोक़ रिंच का उपयोग करना। यह प्रोटोकॉल सभी आवश्यक कदम और स्पष्टीकरण प्रदान करता है क्यों कुछ विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं । यह भी एक भविष्य के लेख के लिए एक प्रस्तावना के रूप में काम करेगा का वर्णन कैसे आरएफ प्रचार माप प्रदर्शन करने के लिए, संकेत क्षीणन की गणना सहित ।

Protocol

1. वीनए सेट-अप

  1. प्रचार माप प्रणाली के सभी घटकों को इकट्ठा करें, जिनमें केबल, एम्पलीफायर, फिल्टर, डीयूटीएस (जो उपसभाएं हो सकते हैं) और अन्य घटक शामिल हैं।
  2. VNA(चित्रा 1)चालू करें, और यह सुनिश्चित करने के लिए कम से कम 0.5 घंटे के लिए गर्म करें कि वीएनए के सभी आंतरिक घटक एक स्थिर ऑपरेटिंग तापमान हैं और उस चरण बहाव को कम किया जाता है।
  3. प्रीसेट बटन दबाएं।
  4. वीएनए के बंदरगाह1 और 2(चित्रा 2)के लिए उच्च गुणवत्ता, चरण-स्थिर केबल संलग्न करें।
  5. एक 8 in.lbf के साथ VNA बंदरगाहों पर कनेक्टर्स कस । टोक़ रिंच। ठीक से एक कनेक्शन टोक़ करने के लिए, संभाल के अंत पकड़और धीरे से संभाल सभी तरह से तोड़ने के लिए अनुमति के बिना संभाल धक्का ।
  6. नेत्रहीन इस तरह के nicks, डेंट, और अपूर्ण कनेक्टर धागे के रूप में पहनने के स्पष्ट संकेत के लिए सभी केबल और कनेक्टर का निरीक्षण करें ।
  7. सभी केबल, कनेक्टर और डीएड के लिए वैध माप रेंज के लिए निर्माता के विनिर्देशों की जांच करें। इन विनिर्देशों में तापमान, आर्द्रता, आवृत्ति और शक्ति शामिल हो सकती है।
  8. सभी उपकरणों और केबल समाप्त होता है पर साफ कनेक्टर। संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स और कनेक्टर की सफाई के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए झाड़ू का उपयोग करें। गंदे कनेक्टर के साथ केबल का उपयोग करने के परिणामस्वरूप केबल की निर्माण सतहों को नुकसान पहुंच सकता है और गलत माप का उत्पादन हो सकता है।
    1. एक कपास झाड़ू को आइसोप्रोपिल अल्कोहल में डुबोएं।
    2. गीला झाड़ू का उपयोग करके केंद्र कंडक्टर(चित्रा 3A)को धीरे से साफ करें। केंद्र कंडक्टर पर बहुत अधिक बल न डालें, क्योंकि यह आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है।
    3. प्रत्येक कनेक्टर(चित्रा 3B)के बाहरी कंडक्टर को साफ करें। युग्मन अखरोट के धागे को साफ करें।
    4. सभी केबल और कनेक्टर सूखी साफ संकुचित हवा(चित्रा 3C)का उपयोग कर समाप्त होता है । यदि संकुचित हवा कनेक्टर को ठंडा करती है, तो कनेक्टर को सभी कनेक्शन बनाने और कसने से पहले कमरे के तापमान (आरटी) पर लौटने की अनुमति दें।
  9. संरेखित करें और बंदरगाहों 1 और 2 और DUT पर VNA केबल के बीच कनेक्शन बनाओ । एक 12 in.lb के साथ कस । टाइप एन कनेक्शन के लिए टोक़ रिंच(चित्रा 4)। सुनिश्चित करें कि केबल समाप्त होता है ठीक से गठबंधन कर रहे हैं।
    1. वीएनए केबल धागे पर DUT पक्ष पर कनेक्टर कताई शुरू करें। उचित कनेक्शन अखरोट को थोड़ा प्रतिरोध के साथ स्वतंत्र रूप से स्पिन करने की अनुमति देते हैं। प्रतिरोध क्रॉस थ्रेडिंग का संकेत है। मिसअलाइनमेंट कनेक्टर को नुकसान पहुंचा सकता है या सिग्नल प्रतिबिंब और सिग्नल हानि का कारण बन सकता है। कनेक्टर को ओवरकस न करें, क्योंकि इससे कनेक्टर को नुकसान होगा।
    2. वीएनए के केबल की व्यवस्था करें ताकि वे अंशांकन के दौरान न्यूनतम रूप से आगे बढ़ें। अंशांकन केबल चरण-स्थिर हैं और आदर्श रूप से अंशांकन के दौरान झुकते या स्थानांतरित नहीं होते हैं।
  10. DUT के विनिर्देशों के अनुसार वीएनए माप मापदंडों को समायोजित करें। आवृत्ति रेंज को "स्पैन" के रूप में जाना जाने वाला केंद्र आवृत्ति और आवृत्ति रेंज का उपयोग करके भी चुना जा सकता है।
    1. आवृत्ति रेंज का चयन करें। प्रोत्साहन मेनू चुनें । फ्रेक । फ्रीक्वेंसी शुरू करें: 1700 मेगाहर्ट्ज। प्रोत्साहन मेनू चुनें । फ्रेक । आवृत्ति बंद करो: 1900 मेगाहर्ट्ज।
    2. माप प्रकार का चयन करें (जैसे, S11, S12, S21, S22)। रिस्पांस मेनू चुनें । उपाय । S21
    3. पोर्ट पावर का चयन करें और समायोजित करें। प्रोत्साहन मेनू चुनें । पावर । पोर्ट पावर को समायोजित करें: 0 डीबीएम। सुनिश्चित करें कि आउटपुट पावर डीयूटी अधिकतम पावर स्पेसिफिकेशन के बराबर (या नीचे) है।
    4. स्वीप सेटिंग्स का चयन करें और समायोजित करें। प्रोत्साहन मेनू चुनें । स्वीप । स्वीप प्रकार:कदम रखा। प्रोत्साहन मेनू चुनें । स्वीप । समय । स्वीप समय: 1 सेकंड। इसके बाद उत्तेजना मेनू चुनें । स्वीप । स्वीप सेटअप । समय निवास: 0 μsec
      नोट: एक कदम झाडू सबसे सटीक स्वीप प्रकार है, क्योंकि यह प्रत्येक आवृत्ति के लिए कदम है और एक माप बनाने से पहले एक आवृत्ति पर रहता है । यदि लंबे केबल का उपयोग कर रहे हैं, तो निवास समय को बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि माप के बाद सिग्नल रिसीवर पर आता है। 0 μs निवास समय एक इष्टतम डिफ़ॉल्ट सेटिंग है।
    5. रिस्पांस मेनू चुनकर औसत मोड का चयन करें और समायोजित करें । औसत । औसत: IFBW:1 kHz।
      नोट: उचित औसत प्रकार चुनें: "बिंदु औसत" औसत प्रत्येक आवृत्ति बिंदु निर्दिष्ट समय (यानी, 2, 4 16, 32, आदि) की एक संख्या है, जो शोर मंजिल और अनिश्चितता को कम कर देता है, लेकिन झाडू समय बढ़ जाती है । IFBW एक छोटे से बैंडविड्थ में शक्ति को मापने के लिए एक फिल्टर का उपयोग करता है, जो शोर फर्श को भी कम करता है लेकिन कम माप समय की आवश्यकता होती है। IFWB औसत एक अधिक इष्टतम औसत तकनीक हो जाता है।
    6. रिस्पांस मेनू का चयन करके प्रदर्शित डेटा प्रारूप (जैसे, लॉगमैग [डिफ़ॉल्ट सेटिंग], स्मिथ चार्ट, एसडब्ल्यूआर आदि चुनें। प्रारूप । लॉगमैग
    7. उत्तेजना मेनू का उपयोग करप्रदर्शित ट्रेस में डेटा अंक की संख्या चुनें । स्वीप । अंकों की संख्या: 1601।
      नोट: अंकों की संख्या निर्धारित की जाती है ताकि अधिकतम आवृत्ति कवरेज शुरू और स्टॉप आवृत्तियों के बीच प्राप्त किया जा सके:

Equation 1

ऊपर दिए गए उदाहरण में, चरण आकार या आवृत्ति अंतर 0.125 मेगाहर्ट्ज है, ताकि आवृत्ति (1) = 1700.000 मेगाहर्ट्ज, आवृत्ति (2) = 1700.125 मेगाहर्ट्ज, ... आवृत्ति (1600) = 1899.875 मेगाहर्ट्ज, आवृत्ति (1601) = 1900 मेगाहर्ट्ज।

2. वीएनए का अंशांकन

  1. यदि कोई इलेक्ट्रॉनिक कैलिब्रेशन मॉड्यूल उपलब्ध है और वांछित है (अनुभाग 2.11 देखें)। या तो अंशांकन सटीक है।
  2. प्रतिक्रिया का चयन करके मैनुअल अंशांकन चुनें । काल मेनू । सीएएल शुरू करें । अंशांकन जादूगर । अनगाइडेड
    1. उचित अंशांकन किट चुनें ताकि विशिष्ट अंशांकन किट में मानकों का सटीक मूल्य ज्ञात हो(चित्रा 5)। यहां, 85054D चुनें, फिर दो-पोर्ट शॉर्ट-ओपन-लोड-थ्रू (एसओएलटी) अंशांकन (दो बंदरगाहों के साथ एक DUT के लिए) चुनें। अन्य उपलब्ध अंशांकन एक प्रतिक्रिया अंशांकन के अलावा, एक ही बंदरगाह के साथ एक डिवाइस के लिए एक बंदरगाह हैं। एसओएलटी सबसे सटीक विकल्प11है ।
    2. अगली स्क्रीन पर जाने के लिए आगे चुनें।
  3. पोर्ट 1 से जुड़े केबल में एक खुला अंशांकन मानक(चित्रा 6)संलग्न करें। एक खुले अंशांकन मानक कनेक्टर के पीछे एक खुली गुहा है ३७७ की एक मुक्त अंतरिक्ष बाधा अनुकरण ω ।
  4. पोर्ट 2 से जुड़ी केबल के लिए एक छोटा अंशांकन मानक संलग्न करें। कनेक्टर के पीछे एक छोटी धातु की प्लेट होती है ताकि आने वाली वोल्टेज पूरी तरह से परिलक्षित हो।
    1. पोर्ट 1 चुनें । खुला । टाइप एन (50) महिला खुली,जो संलग्न खुले की माप करती है। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा, धीरे से एक एस11पर एक 0 dB संदर्भ स्तर से दूर ढलान, खुले मानक के लिए लॉग परिमाण प्रदर्शन प्रारूप । एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
    2. एक ही सेक्स कनेक्टर के साथ एक पुरुष या महिला अंशांकन मानक चुनें क्योंकि DUT (यानी, एक पुरुष अंशांकन मानक में केंद्र पिन होता है, और एक महिला अंशांकन मानक में एक सम्मिलित बंदरगाह होगा)। पुराने वीएनए को वीएनए केबल के लिंग के आधार पर अंशांकन मानक की आवश्यकता होती है।
    3. पोर्ट 2 चुनें । लघु । टाइप एन (50) महिला छोटीहै, जो संलग्न कम का माप करता है। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा, धीरे से एक एस11पर एक 0 dB संदर्भ स्तर से दूर ढलान, कम मानक के लिए लॉग परिमाण प्रदर्शन प्रारूप । एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
  5. बंदरगाहों के बीच अंशांकन मानकों को स्वैप करें (यानी, पोर्ट 2 के लिए ओपन कैलिब्रेशन मानक संलग्न करें, फिर पोर्ट 1 के लिए शॉर्ट अंशांकन मानक संलग्न करें)।
    1. पोर्ट 1 चुनें । लघु । टाइप एन (50) महिला कम पोर्ट 1 पर कम मापने के लिए। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा, धीरे से एक एस11पर एक 0 dB संदर्भ स्तर से दूर ढलान, कम मानक के लिए लॉग परिमाण प्रदर्शन प्रारूप । एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
    2. पोर्ट 2 चुनें । खुला । टाइप एन (50) महिला पोर्ट 2 पर खुले को मापने के लिए खुला। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा, धीरे से एक एस11पर एक 0 dB संदर्भ स्तर से दूर ढलान, खुले मानक के लिए लॉग परिमाण प्रदर्शन प्रारूप । एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
  6. पोर्ट 1 से कम निकालें और पोर्ट 1 पर एक ब्रॉडबैंड लोड जगह है । एक लोड आने वाली ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप आवृत्तियों की एक बड़ी श्रृंखला पर एक छोटा सा प्रतिबिंब होता है।
    1. पोर्ट 1 चुनें । भार । पोर्ट 1 पर लोड को मापने के लिए टाइप एन (50) ब्रॉडबैंड लोड करें। एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
    2. पोर्ट 2 पर वर्तमान अंशांकन मानक रखें। बंदरगाह को खुला न छोड़ें, क्योंकि यह रिसाव संकेतों के लिए एक रास्ता प्रदान कर सकता है। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा और स्क्रीन पर भिन्न होगा। एस11,लॉग-परिमाण डिस्प्ले प्रारूप पर सभी मापा मूल्य एक अच्छे लोड के लिए -20 डीबी से कम होंगे।
  7. पोर्ट 2 से खुला निकालें, पोर्ट 1 से ब्रॉडबैंड लोड लें, और पोर्ट 2 पर ब्रॉडबैंड लोड रखें। रिसाव संकेतों को रोकने के लिए पोर्ट 1 पर पोर्ट 2 से खुला रखें।
    1. पोर्ट 2 चुनें । भार । पोर्ट 2 पर लोड को मापने के लिए टाइप एन (50) ब्रॉडबैंड लोड करें। एक ट्रेस वीएनए स्क्रीन पर दिखाई देगा और स्क्रीन पर भिन्न होगा। एस11,लॉग-परिमाण डिस्प्ले प्रारूप पर सभी मापा मूल्य एक अच्छे लोड के लिए -20 डीबी से कम होंगे। एक बार माप पूरा हो जाने के बाद (मानक से ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा), जारी रखने के लिए ओके बटन दबाएं। इससे यूजर को पिछली स्क्रीन पर वापस भेज दिया जाएगा।
  8. 1 और 2 बंदरगाहों से जुड़े केबल के बीच एक अंशांकन मानक के माध्यम से डालें। यह आमतौर पर दोनों सिरों पर एक ही सेक्स कनेक्टर के साथ एक एडाप्टर है।
    1. अंशांकन मानक के माध्यम से मापने के लिए थ्रू चुनें। एक बार माप पूरा हो जाने के बाद, इस स्क्रीन पर थ्रू मानक के ऊपर एक चेक मार्क दिखाई देगा।
      नोट: अलगाव माप आम तौर पर अंशांकन के दौरान छोड़ा जा सकता है के रूप में अलगाव के उपाय केबल और उसके मूल्य के बीच क्रॉसटॉक अक्सर अंय मानकों की तुलना में बहुत छोटा है । ऊपर अंशांकन माप किसी भी क्रम में किया जा सकता है।
  9. एक बार जब सभी मानकों पर उनके ऊपर चेक मार्क हो जाए, तो अंशांकन को बचाएं। अगला चुनें । उपयोगकर्ता कैलसेट के रूप में सहेजें। अंशांकन के लिए एक नाम दर्ज करें और सेव बटन दबाएं।
  10. धारा 3 में विस्तृत अंशांकन की जांच करें।
  11. यदि मैन्युअल अंशांकन नहीं चुना जाता है, तो इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन विकल्प12चुनें। 1 और 2 बंदरगाहों के बीच केबल के लिए इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन किट(चित्रा 7)संलग्न करें । चयन करें प्रतिक्रिया । काल मेनू । सीएएल शुरू करें । अंशांकन जादूगर । इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन विकल्प के साथ इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन।
    1. 2-पोर्ट ईकाल चुनें। इसके बाद,फिर उपाय बटन का चयन करें। इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन मॉड्यूल स्वचालित रूप से कई विभिन्न मानकों को मापेगा और उपयोगकर्ता को अंत में अंशांकन को बचाने का संकेत देगा।
    2. अगला चुनें । उपयोगकर्ता कैलसेट के रूप में सहेजें। अंशांकन के लिए एक नाम दर्ज करें और सेव बटन दबाएं।
      नोट: एक इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन के लिए केवल बंदरगाहों 1 और 2 से केबल मॉड्यूल से जुड़े हुए हैं । मॉड्यूल में सभी अंशांकन मानक समाहित हैं। इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन आंतरिक मानकों को स्वचालित रूप से जांचेगा। यदि इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन मॉड्यूल में केबल के समान कनेक्टर प्रकार नहीं हैं, तो एडाप्टर के लिए खाते में मॉड्यूल के भीतर निहित अंशांकन त्रुटि सुधार को संशोधित करने के लिए एक अतिरिक्त अंशांकन को पूरा करने की आवश्यकता होगी। मार्गदर्शन के लिए निर्माता के साथ जांच करना सुनिश्चित करें।

3. अंशांकन की जांच

  1. अंशांकन की जांच करने के लिए एक के माध्यम से उपयोग करें।
    1. 1 और 2 बंदरगाहों के बीच केबल पहनने के स्पष्ट संकेत के बिना एक के माध्यम से एडाप्टर(चित्रा 6)कनेक्ट करें । मानक के माध्यम से उपाय न करें। एक अलग माध्यम से चुनें।
    2. प्रतिक्रिया चुनें । उपाय । S21,तो प्रतिक्रिया । स्केल । स्केल। डाउन एरो बटन दबाकर प्रति डिवीजन मूल्य 0.1 पर सेट करें। प्रोत्साहन मेनू चुनें । ट्रिगर । के माध्यम से प्रविष्टि हानि को मापने के लिए एकल। फ्रीक्वेंसी रेंज में एक भी स्वीप दिखाई देगा ।
      नोट: लॉग परिमाण भूखंड पर थ्रू का मूल्य पर्याप्त अंशांकन के लिए 0 डीबी संदर्भ(चित्रा 8)के 0.05 डीबी के भीतर निहित है। यह कई वर्षों के अंशांकनों में प्राप्त एक अनुभवजन्य मूल्य है। इसे स्केल बदलकर 005 डीबी प्रति डिवीजन करके देखा जा सकता है।
    3. एक बार के माध्यम से जांच की गई है, प्रतिक्रिया चुनकर 10 dB/डिवीजन को वापस पैमाने पर वापस । स्केल । स्केल और प्रति डिवीजन मूल्य 10 करने के लिए निर्धारित करें। प्रतिक्रिया चुनें । उपाय । S11।
    4. प्रोत्साहन मेनू चुनें । ट्रिगर । एस11को मापने के लिए एकल । एक अच्छे के माध्यम से मूल्य निम्नलिखित है: । एस11। = -20 डीबी (बिजली में 1% प्रतिबिंब और वोल्टेज में 10% प्रतिबिंब)।
      नोट: स्मिथ चार्ट13 प्रतिनिधित्व बाधा प्रदर्शित करता है । एस11 और एस22 के माप चार्ट के केंद्र में एक छोटे से सर्कल के रूप में दिखाई देते हैं । बाधा मूल्य 05के भीतर हैω 50 सेω पर्याप्त अंशांकन के लिए संदर्भ।
  2. अंशांकन की जांच के लिए 50ω लोड का प्रयोग करें।
    1. पोर्ट 1 में 50ω मिलान लोड अटैच करें।
    2. प्रोत्साहन मेनू चुनें । ट्रिगर । एस11को मापने के लिए एकल ।
      नोट: एक मिलान लोड -20 डीबी से कम है (एक आदर्श लोड का प्रतिबिंब गुणांक 0 है)। यह स्मिथ चार्ट(चित्रा 9)के केंद्र में एक छोटे सर्कल के रूप में भी दिखाई देगा।
  3. अंशांकन की जांच करने के लिए एक खुले अंशांकन मानक का उपयोग करें।
    1. एक खुला अंशांकन मानक कनेक्ट करें।
    2. प्रोत्साहन मेनू चुनें । ट्रिगर । एस11को मापने के लिए एकल । एक खुला लॉग-परिमाण भूखंड पर 0 डीबी है (एक आदर्श खुले का प्रतिबिंब गुणांक 1 है)। एक स्मिथ चार्ट पर, खुला पर्याप्त अंशांकन के लिए दूर सही(चित्रा 9)पर 0 पर एक छोटे से सर्कल के रूप में प्रकट होता है ।
  4. अंशांकन की जांच करने के लिए एक लघु अंशांकन मानक का उपयोग करें।
    1. एक छोटा अंशांकन मानक कनेक्ट करें।
    2. प्रोत्साहन मेनू चुनें । ट्रिगर । एस11को मापने के लिए एकल । लॉग-परिमाण भूखंड पर एक छोटा 0 डीबी (एक आदर्श लघु का प्रतिबिंब गुणांक -1 है)। स्मिथ चार्ट पर, मूल्य पर्याप्त अंशांकन के लिए दूर बाईं ओर एक सर्कल के रूप में दिखाई देता है(चित्रा 9)
      नोट: यदि कोई अंशांकन परीक्षण विफल हो जाता है, तो कनेक्शन की जांच करें और अंशांकन दोहराएं। यदि अंशांकन अच्छा है, तो धारा 4 जारी रखें।

4. घटकों या सिस्टम हानि का मापन

  1. वीएनए से डीयूटी कनेक्ट करें। यदि डीयूटी के पास दो से अधिक बंदरगाह (यानी स्विच, पावर डिवाइडर आदि) हैं तो 50 मिलान किए गए भार को वीएनए से नहीं जुड़े बंदरगाहों से मिलाएं, क्योंकि इन बंदरगाहों से बिजली दिखाई जाएगी और माप बदल जाएगी।
  2. चयन करें प्रतिक्रिया । उपाय । S21।
  3. प्रोत्साहन मेनू का चयन करें । ट्रिगर । DUT को मापने के लिए एकल।
  4. फ़ाइल का चयन करें । डेटा के रूप में सहेजें... . फाइल नाम बॉक्स में फाइल नाम टाइप करें। या तो एक फ़ाइल प्रकार चुनें । CSV या ट्रेस (*.s2p) । स्कोप चुनें (प्रदर्शित निशान का डिफ़ॉल्ट मूल्य यहां उपयुक्त है)। एक प्रारूप चुनें (उदाहरण के लिए, लॉग परिमाण और कोण, रैखिक परिमाण और चरण, वास्तविक और काल्पनिक, और प्रदर्शित प्रारूप [जैसे स्मिथ चार्ट])। डेटा को बचाने के लिए सेव दबाएं।
  5. बैंडपास फिल्टर के परीक्षा परिणामों की जांच और विश्लेषण करें। निम्नलिखित चरणों में एक उदाहरण रेखांकित किया गया है।
    1. ट्रेस पर मार्कर रखकर ट्रेस के कुछ हिस्सों की पहचान करें। मार्कर/विश्लेषण का चयन करें । मार्कर । मार्कर 1 और प्रेस ठीक है
    2. मार्कर/विश्लेषण का चयन करें । मार्कर खोज । ट्रेस फिल्टर के सम्मिलन हानि को खोजने के लिए अधिकतम। सामने पैनल पर घुंडी भी maxima और minima की पहचान करते हुए आवृत्ति अंक भर में मार्कर व्यापक इस्तेमाल किया जा सकता है ।
    3. मार्कर/विश्लेषण का चयन करें । मार्कर एंड लेफ्टिनेंट; मार्कर 1,फिर डेल्टा मार्कर और युग्मित मार्करका चयन करें । स्क्रीन पर दिखाए गए इस मार्कर का मूल्य 0 डीबी पढ़ना चाहिए। यह अन्य मार्कर के लिए एक संदर्भ मूल्य निर्धारित करेगा।
    4. मार्कर/विश्लेषण का चयन करें । मार्कर... । मार्कर 2 । परयुग्मित मार्कर. आवृत्ति को उजागर करने के लिए उत्तेजना बॉक्स के अंदर क्लिक करें, फिर स्क्रीन पर मार्कर 2 के पढ़ने तक घुंडी को स्थानांतरित करें -3 डीबी दिखाता है।
    5. मार्कर/विश्लेषण का चयन करें । मार्कर... । मार्कर 3परयुग्मित मार्कर. आवृत्ति को उजागर करने के लिए उत्तेजना बॉक्स के अंदर क्लिक करें और स्क्रीन पर मार्कर 3 के पढ़ने तक घुंडी को स्थानांतरित करें -3 डीबी दिखाता है।
    6. मापी गई मूल्यों की तुलना निर्माता के फ़िल्टर विनिर्देशों से करें।

Representative Results

यह सत्यापित करते समय कि कोई घटक सही ढंग से काम कर रहा है या नहीं, निर्माता के विनिर्देशों से परामर्श करना महत्वपूर्ण है, जो उनकी संबंधित वेबसाइटों पर पाया जा सकता है। यहां, फिल्टर(चित्रा 10)अपने विनिर्देशों14परामर्श के बाद मापा गया था । जैसा कि चित्र 11में दिखाया गया है, प्रविष्टि हानि की पहचान की गई थी, साथ ही 3 डीबी अंक भी थे। अंशांकन के बाद मापा प्रविष्टि हानि, जैसा कि मार्कर 1 द्वारा दिखाया गया है, 0.83 डीबी की तीव्रता थी। नकारात्मक संकेत बताता है कि यह एक नुकसान था । संदर्भ में प्रविष्टि हानि 0.8 डीबी समायोजित (डीबी) होना निर्दिष्ट है। फिल्टर की मापी 3 डीबी बैंडविड्थ 1749 मेगाहर्ट्ज से बदलकर 1854 मेगाहर्ट्ज हो गई। जब घटाया जाता है, तो इसका मूल्य 105 मेगाहर्ट्ज हो गया, जो 104.5 मेगाहर्ट्ज के विशिष्ट मूल्य के करीब है।

निर्माता के विनिर्देशों15द्वारा वर्णित 50 डब्ल्यू की इनपुट पावर का सामना करने के लिए 10 डीबी एटेंयूएटर बनाए गए हैं। इस क्षीणन विनिर्देश 10 डीबी ± 0.5 dB है। कुछ बिंदु पर, ५० डब्ल्यू से अधिक एक इनपुट शक्ति क्षोमे में इनपुट था, जिसने क्षत-विक्षत को क्षतिग्रस्त कर दिया । इस घटक की गुणवत्ता की जांच करने के लिए एक कैलिब्रेटेड वीएनए का उपयोग किया गया था। फिर, गुणवत्ता आश्वासन के लिए सभी क्षेत्र मापसे पहले प्रत्येक घटक को मापना महत्वपूर्ण है। डीयूटी का माप चित्र 12में दिखाया गया है । इसकी तुलना में, एक अच्छा 10 डीबी क्षतका का माप चित्र 13में दिखाया गया है । यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मापा मूल्य 1750 मेगाहर्ट्ज पर 9.88 dB था, जो 1700-1900 मेगाहर्ट्ज की पूरी बैंडविड्थ में -9.5 से -10.5 डीबी की निर्दिष्ट सीमा के भीतर है।

अंत में, केबल हानि रेडियो फ्रीक्वेंसी माप नप में अक्सर किया जाने वाला एक और महत्वपूर्ण माप है। मापा केबल के लिए विनिर्देश डेटा शीट16के पृष्ठ 5 पर पाया जा सकता है । प्रति फुट क्षीणन (बांघे/एफटी) 1 गीगाहर्ट्ज या 0.16 डीबी/एम पर 0.05 डीबी था। निर्माता के अनुसार, ३६ फीट/11 मीटर की लंबाई के साथ एक मापा केबल ~ १.८ dB का एक निर्दिष्ट नुकसान था । मापा गया नुकसान 14 अंकमें दिखाया गया है । 1750 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर, मापा गया नुकसान -1.88 डीबी था (जो, जब डेसिबल के निकटतम दसवें तक गोल किया जाता है, तो 1.9 डीबी की भयावहता होती है)।

Figure 1
चित्रा 1: VNA पर टर्निंग । लाल सर्कल वीनए पावर बटन के स्थान का प्रतिनिधित्व करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: उच्च गुणवत्ता, चरण स्थिर दो VNA बंदरगाहों से जुड़े केबल । केबल एक 8 in.lbf का उपयोग कर VNA के सामने पैनल से जुड़े हुए हैं । टोक़ रिंच। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: सफाई कनेक्टर। (A)आंतरिक कंडक्टर की सफाई,(बी)बाहरी कंडक्टर और धागे की सफाई, और(सी)संकुचित हवा का उपयोग करकनेक्टर को धीरे से सुखाने उड़ा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: टाइप एन कनेक्टर्स के लिए एक 12 in.lbf. टोक़ रिंच । इस रिंच का उपयोग वीएनए केबल और डीएचटी के बीच कनेक्शन को सख्त करने के लिए किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: टाइप एन अंशांकन किट। यहां दिखाया गया एक अंशांकन किट है जिसमें वीएनए में त्रुटियों को जांचने के लिए उपयोग किए जाने वाले खुले, छोटे, भार और मानकों के माध्यम से शामिल है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्रा 6: टाइप एन अंशांकन मानकों। अंशांकन में उपयोग किए जाने वाले पुरुष और महिला अंशांकन मानकों की तस्वीरें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 7
चित्रा 7: इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन मॉड्यूल। एक इलेक्ट्रॉनिक अंशांकन मॉड्यूल की तस्वीर। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 8
चित्रा 8: GHz में आवृत्ति के एक समारोह के रूप में एक लॉग-परिमाण भूखंड पर अंशांकन के बाद अंशांकन की जांच के माध्यम से। 1.8 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर 0.01 डीबी के माध्यम से का मूल्य है। यह अंशांकन के बाद GHz में आवृत्ति के एक समारोह के रूप में थ्रू के मूल्य को दर्शाता है। के माध्यम से एक अंशांकन जांच के रूप में उपयोग किया जाता है सुनिश्चित करने के लिए कि अंशांकन वैध है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 9
चित्रा 9: स्मिथ चार्ट स्पष्टीकरण । मानक बाधाओं के लिए वास्तविक और काल्पनिक बाधा मूल्य स्थानबाएं हाथ के आंकड़े में दिखाए जाते हैं, और बाधा परिमाण मूल्यों को दाएं हाथ के आंकड़े17में दिखाया गया है। इस स्मिथ चार्ट ड्राइंग दोनों बाईं ओर असली और काल्पनिक बाधा और सही पर बाधा परिमाण से पता चलता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 10
चित्रा 10: आरएफ फिल्टर बंदरगाहों 1 और 2 के बीच डाला । माप के दौरान वीएनए केबल के अंत में बंदरगाहों 1 और 2 के बीच डाला गया आरएफ फिल्टर की तस्वीर। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 11
चित्रा 11: मापा प्रविष्टि हानि और आरएफ फिल्टर के लिए 3 डीबी अंक चित्रा 9में प्रदान की विनिर्देशों के साथ यह वीएनए से आरएफ फिल्टर की माप के दौरान एक स्क्रीनशॉट है जिसे चित्रा 10में दिखाया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 12
चित्रा 12: 10 डीबी क्षत-मानकर माप न करने का माप न हो। मापा मूल्य -22.70 जीबी 1.7 गीगाहर्ट्ज पर है और इसका विनिर्देश 10 डीबी ± 0.5 डीबी है। इसके अलावा दिखाया गया है कि एक 10 dB क्षत-बढ़ाने वाला है जो अब इसके विनिर्देशों के भीतर नहीं है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 13
चित्रा 13: इसके विनिर्देशों के भीतर 10 डीबी क्षत-मानकर मापन। मापा मूल्य -9.88 डीबी था। इसके अलावा दिखाया गया है कि एक 10-dB क्षत-क्षीणता का माप है जो इसके विनिर्देशों के भीतर है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 14
चित्रा 14: 0.05 डीबी/फीट निर्दिष्ट क्षीणन मूल्य के साथ 36 फीट (11 मीटर) सहदसियल केबल का मापन। केबल की लंबाई के माध्यम से नुकसान ~ 1.8 dB होने की उम्मीद थी, जो 1.87 गीगाहर्ट्ज पर -1.9 डीबी के मापा मूल्य के अनुरूप है। इसके अलावा प्रदर्शित एक केबल दिखा रहा है कि मापा नुकसान निर्माता के विनिर्देशों के भीतर है की माप है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Discussion

यह VNA के लिए कम से कम 0.5 घंटे के लिए आरटी करने के लिए गर्म करने की अनुमति महत्वपूर्ण है (हालांकि, 1 एच बेहतर है) अंशांकन से पहले प्रदर्शन कर रहे हैं, जो सभी आंतरिक घटकों आरटी में आने के लिए और अधिक स्थिर अंशांकन में परिणाम की अनुमति देता है। एक अंशांकन सटीकता के एक बड़े नुकसान के बिना कई दिनों तक चल सकता है; हालांकि, माप की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए अंशांकन मानक का उपयोग करके अंशांकन की दैनिक जांच की जाती है। सभी सिस्टम घटकों का निरीक्षण आवश्यक है ताकि बुरे कनेक्टर वीएनए की परिशुद्धता को नुकसान न पहुंचाएं। वीएनए के साथ कम नुकसान वाले केबल का उपयोग करना सबसे अच्छा है। अंशांकन की अखंडता को किसी भी सिस्टम घटक या डीओटी के मापसे पहले जांचा जाना चाहिए। यहां प्रदान किए गए विनिर्देशों के बाहर किसी भी माप को दोहराया जाना चाहिए या एक नए अंशांकन की आवश्यकता हो सकती है। अंत में, मापा DUT मूल्यों की जांच करने के लिए निर्माता के विनिर्देशों का उपयोग सत्यापन का एक आवश्यक हिस्सा है।

एक मापने के साधन के रूप में VNA का उपयोग करने की अपनी सीमाएं हैं। यदि DUT या प्रणाली इतना बड़ा नुकसान है कि मापा एस मापदंडों VNA के शोर मंजिल से नीचे गिर जाते हैं, यह VNA के साथ मापा नहीं जा सकता है । यदि बैंडविड्थ को कम करके और स्वीप समय बढ़ाकर शोर मंजिल को कम करना संभव है। यह माप अधिग्रहण समय को धीमा कर देगा; इस प्रकार, इन मापदंडों को समायोजित करते समय एक व्यापार बंद होता है। वीएनए 30 डीबीएम से अधिक इनपुट शक्तियों को संभाल नहीं सकता है, इसलिए एम्पलीफायरों को मापने के दौरान आंतरिक या बाहरी क्षीणता का उपयोग करना आवश्यक है। वीएनए में एक ही उपकरण में स्थित एक स्रोत और रिसीवर है, इसलिए इसका उपयोग रेडियो प्रचार मापन प्रणाली के रूप में किया गया है। क्योंकि स्रोत और रिसीवर VNA में स्थित हैं, प्रसारण बंदरगाह प्राप्त बंदरगाह के लिए कुछ तरीके से शामिल किया जाना चाहिए । आमतौर पर, यह केबल के साथ किया जाता है; हालांकि, केबल नुकसान जोड़ते हैं, जो मापा जा सकता है की गतिशील सीमा को कम करते हैं। इसके अलावा, जुदाई दूरी सीमित हो जाती है।

दूसरी विधि जिसके द्वारा नुकसान मापा जा सकता है एक संकेत जनरेटर और बिजली मीटर का उपयोग है । बिजली मीटर एक स्केलर माप उपकरण है, इसलिए यह केवल सिग्नल की भयावहता को माप सकता है। यह सिग्नल के चरण की निगरानी नहीं कर सकता, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल का कम सटीक माप होता है। वीएनए एक प्रसिद्ध इनपुट सिग्नल के सापेक्ष मापा गया संकेत के परिमाण और चरण (वास्तविक और काल्पनिक घटकों) दोनों को मापता है, जो एक उच्च गुणवत्ता माप है।

वीएनए कई प्रकार के मापों के लिए एक बहुमुखी विकल्प हैं। इस उपकरण का उपयोग18बंदरगाहों के प्रसारण और प्राप्त करने पर एंटेना का उपयोग करके विकिरणित रेडियो संकेतों को मापने के लिए किया जा सकता है । समय डोमेन विश्लेषण का उपयोग समय के साथ संकेतों की निगरानी करने और यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि केबल में ब्रेक कहां होता है। यह एक झाडू के दौरान कई आवृत्तियों को माप सकता है, जिसका उपयोग कई आवृत्तियों पर क्षीणता के नुकसान को समझने के लिए किया जा सकता है या तो आयोजित19 या विकिरणित वातावरण20में। वीएनए की विभिन्न पैरामीटर सेटिंग्स को समझना अच्छी तरह से विशेषता DUTs/सिस्टम में परिणाम है, और DUT/प्रणाली के साथ प्राप्त माप एक उच्च डिग्री विश्वास के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम इस काम के वित्तपोषण के लिए रक्षा स्पेक्ट्रम कार्यालय (डीएसओ) का शुक्रिया अदा करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
12 inch-pound torque wrench Maury Microwave TW-12
8 inch-pound torque wrench Keysight Technologies 8710-1764
Attenuators Mini-Circuits BW-N10W50+
Cable 1 Micro-Coax UFB311A – 36 feet
Calibration Standard Set (1) (manual) Keysight Technologies Economy Type-N Calibration kit, 85054 D
Calibration Standard Set (2) (E-cal) Agilent Technologies Electronic Calibration Kit, N4693-60001, 10 MHz to 50 GHz
Cleaning Swab Chemtronics Flextips Mini
Compressed Air Techspray Need ultra filtered
Filter 1 K&L Microwave, Inc. 8FV50-1802-T95-O/O
Isopropyl Alcohol Any brand
VNA Keysight Technologies There are many options available for a researcher – please consult the website

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References

  1. Commerce Spectrum Management Advisory Committee. 1755-1850 MHz Airborne Operations: Air Combat Training System Sub-Working Group Final Report. (2014).
  2. Hammerschmidt, C. A., Johnk, R. T., McKenna, P. M., Anderson, C. R. Best Practices for Radio Propagation Measurements. U.S. Dept. of Commerce. NTIA Technical Memo TM-19-535 (2018).
  3. Molisch, A. Wireless Communications - 2nd edition. J. Wiley & Sons, Ltd. Hoboken, NJ. (2010).
  4. Anderson, C. R. Design and Implementation of an Ultrabroadband Millimeter-Wavelength Vector Sliding Correlator Channel Sounder and In-Building Multipath Measurements at 2.5 & 60 GHz. Virginia Polytechnic Institute and State University. Master's Thesis (2002).
  5. Network Analyzer Basics. Keysight Technologies. Available from: http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5965-7917E.pdf (2019).
  6. Rytting, D. Network Analyzer Error Models and Calibration Methods. Available from: http://emlab.uiuc.edu/ece451/appnotes/Rytting_NAModels.pdf (2019).
  7. Rytting, D. Advances in Microwave Error Correction Techniques, Hewlett-Packard. RF & Microwave Measurement Symposium and Exhibition. Available from: http://na.support.keysight.com/faq/adv-ocr.pdf (2019).
  8. Kerns, D. M., Beatty, R. W. Basic Theory of Waveguide Junctions and Introductory Microwave Network Analysis (Monographs on Electromagnetic Waves). Pergamon Press. (1967).
  9. Engen, G. F. Microwave Circuit Theory and Foundations of Microwave Metrology. Peter Peregrinus, Ltd. London, UK. (1992).
  10. Witte, R. A. Spectrum and Network Measurements. Noble Publishing Corporation. Atlanta, GA. (2001).
  11. Jargon, J. A., Williams, D. F., Hale, P. D. Developing Models for Type-N Coaxial VNA Calibration Kits within the NIST Microwave Uncertainty Framework. 87th ARFTG Microwave Measurement Conference. Francisco, CA. (2016).
  12. Keysight Electronic Calibration Modules. Keysight Technologies. Available from: https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/N7550-90002.pdf?id=2852836 (2019).
  13. Smith, P. H. Electronic Applications of the Smith Chart. Electromagnetics and Radar, SciTech Publishing, Inc. Raleigh, NC. (2006).
  14. K&L Microwave. Available from: http://www.klfilterwizard.com/klfwpart.aspx?FWS=1222001&PN=8FV50-1802_fT95-O_2fO (2019).
  15. Mini-Circuits. Available from: http://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=BW-N10W50_2B (2019).
  16. Utiflex Flexible Microwave Cable Assemblies Brochure. Available from: https://rf.cdiweb.com/datasheets/micro-coax/UtiflexCableAssemblies.pdf 5 (2019).
  17. Smith Chart Explanation. Available from: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_explanation.svg (2019).
  18. Camell, D., Johnk, R. T., Novotny, D., Grosvenor, C. Free-Space Antenna Factors through the Use of Time-Domain Signal Processing. IEEE Intl. Symp. Electromag. Compat. (2007).
  19. Baker-Jarvis, J., Janezic, M. D., Krupka, J. Measurements of Coaxial Dielectric Samples Employing Both Transmission/Reflection and Resonant Techniques to Enhance Air-Gap Corrections+. Intl. Conf. Microw., Radar & Wireless Communications. (2006).
  20. Grosvenor, C., Camell, D., Koepke, G., Novotny, D., Johnk, R. T. Electromagnetic Airframe Penetration Measurements of a Beechcraft Premiere 1A. NIST Technical Note 1548. (2008).
रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रचार चैनलों में मापन के लिए वेक्टर नेटवर्क एनालाइजर का अंशांकन
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Hammerschmidt, C., Johnk, R. T., Tran, S. Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels. J. Vis. Exp. (160), e60874, doi:10.3791/60874 (2020).More

Hammerschmidt, C., Johnk, R. T., Tran, S. Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels. J. Vis. Exp. (160), e60874, doi:10.3791/60874 (2020).

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