我们是不是每次测量一个新的项目前都必须做校准?
这个是不一定需要的,尽量将每次校准的state存 入VNA,名字最好为校准状态,例如频率范围,输入激励功率等。如果有新的测试项目,但是它的测试条件和已有状态相似,且load state后,检查校准状态良好,就可用使用以前的校准状态,而不需要重新校准。将校准state保存并调用的好处在于:Calibration Kit也是有使用寿命的,多次的校准操作会使校准件多次和校准电缆接触,可能污染校准件,使得校准件特性发生改变,影响下一次校准。尽量养成如下习惯:将的port不用的时候加上防尘套。尽量不使测试电缆有较大的物理弯曲等。
那我们是不是这样我们就不用校准了呢?需要注意的是VNA的校准是精确测量前必要的准备!!
以两端口DUT测量为例, 两端口误差模型,分为正向和反向,正向具有6个误差项,反向也有6个误差项,总共有12个误差项需要求解。
当然一般提供的二端口矢量校准方法为SOLT,LRM,LRRM,TRL等等。不同的校准方法就是对应不同的误差模型方程,校准件的本质是通过校准件本身已知的测试结果,建立误差模型方程。
实际校准的方法:
尽管一般VNA的User Guider上都有仪器校准的方法,但是还有很多细节需要注意的:
1、设定测试参数
选择测试频率范围:一般的频率范围要稍微大于测试指标规定的范围,选择VNA Port激励功率,对于无源器件,可以选择稍微大的激励功率,例如0dBm,但是对于测试Amplifier等小信号器件,一般激励信号要小于器件的 1dB压缩点,对于Power Amplifier等大功率器件,需要减小VNA的输入信号功率,同时要在PA的输出和VNA的输入间加入衰减器。但是过分减小VNA的输入信号功率,可能会使得S11和S22测量误差增大。如果对于多端口VNA,还需要选择测试port。
2、选择校准件,选择校准方法,通过仪器校准的Guide完成校准
每个公司都有不同的规格的校准件,例如N型的,SMA型的,这个在校准之前一定要选择好,VNA中会定义校准件,将校准件的特性预先存入VNA,以便校准时求解误差方程。因此,如果校准件选择不当,也就没有校准的意义了。
3、校准结果检查
这一步不是必须的,但个人觉得作为一个优秀的射频工程师,这一步是至关重要的。
开路校准特性的检查:校准完成后,将开路件取下,显示S11和S22的Smith Chart,良好的校准使得测试显示曲线在整个测量频率范围内都在Smith Chart的开路点。负载校准特性的检查:校准完成后,将测试端口连接负载件,测试S11和S22的Smith Chart,良好的校准使得测试曲线在整个测量频率范围内都在Smith Chart的中心点。
直通检查:校准完成后,将两端口连接Thru件,测试S12或者S21的dB曲线,良好的校准使得测试曲线在整个频率范围内平坦,且都在0dB。