矢量网络分析仪怎么校准?
矢量网络分析仪(VNA)是一种常用于射频和微波频段测量的仪器,它能够精确测量被测设备的幅度和相位特性。然而,在使用VNA进行测量时,必须对其进行校准,以补偿自身和测试环境中的一些误差因素,从而获得更加精确的测量结果。
VNA校准的目的是建立仪器和测试环境的参考基准,使测量结果尽可能接近实际情况。通常需要进行3种主要的校准:
1. 标准校准(Standard Calibration)
2. 误差校正(Error Correction)
3. 校准验证(Calibration Verification)
下面我们将逐一介绍这三种校准方法的具体步骤。
标准校准
标准校准是VNA校准的基础,其目的是确定仪器本身的误差特性。这需要使用一组精密的校准标准件,如开路、短路、匹配负载等,它们的特性参数是已知的。
标准校准的步骤如下:
1. 连接校准标准件,并选择合适的校准方法,如SOLT(Short-Open-Load-Through)、UOSM(Unknown Thru/One-Port)等。
2. 按照仪器提示依次测量各个校准标准件,并保存测量结果。
3. 仪器会根据标准件的已知参数,计算出自身的系统误差系数。这些误差系数将在后续的测量中用于补偿。
通过标准校准,VNA可以消除自身的系统误差,如电缆损耗、接头反射等,提高测量精度。但是,它无法消除测试夹具或被测设备本身的误差。
误差校正
误差校正是在标准校准的基础上,进一步消除测试环境中的误差因素。这需要采用一些特殊的校准标准件,如已知特性的测试夹具或校准套件。
误差校正的步骤如下:
1. 将测试夹具或校准套件连接到VNA输入端,进行标准校准。
2. 记录标准校准的误差系数。
3. 将被测设备连接到VNA输入端,测量其参数。
4. 仪器会根据之前记录的误差系数,对被测设备的测量结果进行补偿,从而消除测试环境中的误差。
通过误差校正,VNA可以进一步消除诸如测试夹具反射、接头不匹配等因素引起的误差,从而获得更加准确的测量结果。
校准验证
校准验证是对前述校准过程的检查和确认。它使用一种已知特性的验证标准件,来验证VNA的校准质量。
校准验证的步骤如下:
1. 将验证标准件连接到VNA输入端,测量其参数。
2. 将测量结果与验证标准件的已知特性进行比较。
3. 如果测量结果在允许误差范围内,则说明VNA的校准是有效的。
4. 如果测量结果超出允许误差范围,则需要重新进行标准校准和误差校正。
校准验证可以确保VNA测量的可靠性和重复性,是确保测量质量的关键步骤。
综上所述,VNA的校准包括标准校准、误差校正和校准验证三个主要步骤。只有经过这三个步骤的校准,VNA才能够提供可靠、精确的测量结果。在实际使用中,还需要定期进行校准,以确保测量的持续准确性。