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矢量網絡分析儀E8362B的誤差來源及其校準-Agitekservice

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發表于 2019-11-8 14:08:01 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 安泰維修2018 于 2019-11-8 14:10 編輯

 
  本文主要介紹矢量網絡分析儀誤差的來源以及校準的概念,詳細討論了全雙端口校準方法在實際工作中利用性能穩定可靠的校準件,對測量系統誤差進行修正,失策了準確度得到很大的提高。校準是消除測量系統原始誤差以達到精確測量的有效手段。
  一、在使用矢量網絡分析儀E8362B進行測試時會產生測量誤差。
      誤差包括系統誤差、隨機誤差和漂移誤差。測量前必須對測試系統進行校準,以減小其系統誤差,提高測量精度。通常采用的方法就是用一組性能穩定可靠的校準件在矢量網絡分析儀使用前接入網絡分析儀系統作為被測對象,考核其是否工作正常。校準后矢量網絡分析儀的準確度提高,滿足對產品中使用的射頻微波器件的性能指標S參數進行測量。
  二、矢量網絡分析儀誤差來源
  1、漂移誤差:是由于進行校準之后儀器或測試系統性能發生變化所引起,主要有溫度變化造成。
  2、隨機誤差:是不可預測的且不能通過校準予以消除,主要隨時隨機變化。然而,有若干可以將其對測量精度的影響減至最小的方法,以下說明隨機誤差的三個主要來源。
  <1>儀器噪聲誤差:是分析儀元件中產生的不希望的電擾動。這些擾動包括由于接收機的寬帶本底噪聲引起的低電平噪聲;由于測試裝置內部本振源的本底噪聲和相位噪聲引起的高電平噪聲或跡線數據抖動。
  <2>開關重復性誤差:分析儀中使用了用來轉換源衰減器設置的機械射頻開關,有時機械射頻開關動作時,觸點的閉合不同于其上次動作的閉合。在分析儀你內部出現這種情況時,便會嚴重影響測量的精度。
  <3>連接器重復性誤差:是由于連接器的磨損會改變電性能。
  3、系統誤差:是由矢量網絡分析儀和測試裝置中的不完善性所引起,是重復誤差(因而可以預測),且假定不隨時間變化。系統誤差中的各項誤差都是矢量,一旦其矢量特征(幅度和相位)已知,這些誤差可以通過數學運算從原始的測量中減去。利用校準件可以達到減小誤差的目的。
  <1>反射測量產生下列三項系統誤差:方向性、源匹配、頻率響應反射跟蹤。
  <2>傳輸測量產生下列三項系統誤差:隔離、負載匹配、頻率響應傳輸跟蹤。
  三、矢量網絡分析儀的校準
  1、在日常工作中,我們不僅要知道網絡分析儀是否工作正常,更重要的是要知道其測量誤差究竟有多大,這就需要選擇一組能全面考察網絡分析儀測量參數的標準件對其校準配件一致。
  2、校準類型分為:開路響應、單端口反射、短路響應、全SOLT雙端口、直通響應、全TRL雙端口、直通響應+隔離、全SOLT3端口。
  3、校準方法:無引導校準、有引導校準、Ecal。
  4、校準后系統誤差修正:方向性、源匹配、隔離、負載匹配、頻率響應傳輸統調、頻率響應反射統調。
  5、在實際工作中通常選擇全SOLT雙端口有引導校準的模式,具體校準步驟如下:
  <1>校準配件定義必須與所用實際校準配件一致,進行引導式校準時,PNA將顯示下列對話框:
  SelectDUTConnectorss(選擇被測件的連接器)
  SelectCalKits(選擇校準配件)
  Preview/ModifySettings(預觀察/修改設置)
  GuidedCalibrationStep(引導校準步驟)

  <2>選擇校準配件及DUT連接器類型
  <3>設定頻率范圍
  有兩種設定頻率范圍的方法:規定范圍的起始頻率和終止頻率;規定中心頻率范圍的所需間隔。中頻帶寬設置為1KHz;為了確保精確測量校準,應進行用于測量的相同點數的校準,為了找出最佳點數,應尋求一個在增加點數時測量并無顯著差別的值,為了實現更快的吞吐率,應利用能給出可接受精度的最少數據點數,掃描時間默認。PNA在所選定的測量設置下自動保持盡可能快的掃描時間。
  <4>按照矢量網絡分析儀引導步驟進行SOLT雙端口校準。
  <5>校準結束后會出現求助對話框
  允許退出校準驅動程序或繼續儲存選擇項
  No.Finshnow.退出校準驅動程序。
  Yes允許選擇儲存選擇項。
     Finish完成下列操作:

  將校準設置存儲到存儲器中
  啟動修正
  退出校準驅動程序
  按照工作需求選擇,選擇Finish后兩端口之間即可加入被測件進行參數測量。
  四、應用實例
  應用本校準方法對標量混頻器校準,實行雙端口校準:一端在DUT的輸入頻率上,另一端在其輸出頻率上(如果DUT是線性器件,則校準只用輸入頻率范圍),可利用機械的校準工具箱,接功率計探頭到PNA的端口1,在輸入和輸出頻率的每一步驟上對功率探頭的輸入匹配和PNA的源功率進行測量。在DUT測量過程中,PNA利用校準的結果來降低測量誤差,實踐證明:在DUT測量過程中,PNA利用校準的結果來降低測量誤差,校準是改善測量精度的十分有效的手段。
  本文介紹了矢量網絡分析儀E8362B誤差來源及其校準,通過詳細討論全SOLT雙端口校準,利用校準件精確已知或可預示的幅度和相位隨頻率變化的響應,進行校準,提高矢量網絡分析儀的精度,達到減小測量誤差的目的,使測量誤差降低到最小程度。本文轉載于西安安泰儀器維修中心網,歡迎留言探討。

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