如何判斷VNA校準(zhǔn)結(jié)果是否正常

如何判斷VNA校準(zhǔn)結(jié)果是否正常，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

網(wǎng)絡(luò)分析儀中的網(wǎng)絡(luò)可以理解為微波網(wǎng)絡(luò)，像是一個盒子，不管大小如何，中間裝的什么，我們并不一定知道，它只要是對外接有一個同軸連接器，我們就稱其為單端口網(wǎng)絡(luò)，它上面若裝有兩個同軸連接器則稱為兩端口網(wǎng)絡(luò)。這里所說的網(wǎng)絡(luò)與計算機網(wǎng)絡(luò)并不是一回事，主要是指各種各樣簡單的射頻器件（網(wǎng)絡(luò)），而不是互聯(lián)網(wǎng)。

1. 單端口網(wǎng)絡(luò)習(xí)慣上又叫負載ZL。因為只有一個口，總是接在最后又稱終端負載。最常見的有負載、短路器等，復(fù)雜一點的有滑動負載等。單端口網(wǎng)絡(luò)的電參數(shù)通常用阻抗或?qū)Ъ{表示，在射頻范疇用反射系數(shù)Γ（回波損耗、駐波比）來表征更方便些。

   
   

2. 兩端口網(wǎng)絡(luò)最常見，最簡單的兩端口網(wǎng)絡(luò)就是一根兩端裝有連接器的射頻電纜。匹配特性是指兩端口網(wǎng)絡(luò)一端接標(biāo)準(zhǔn)負載后，在另一端測得的反射系數(shù)，可用來表征匹配特性。傳輸系數(shù)與插損對于一個兩端口網(wǎng)絡(luò)除匹配特性（反射系數(shù)）外，還有一個傳輸特性，即經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)與不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的電壓之比叫作傳輸系數(shù)T。

   

插損（IL）=20Log│T│dB ，一般為負值，但有時也不記負號，用Φ相移表示。

兩端口網(wǎng)絡(luò)有4個S參數(shù)，即S11、S21、S12、S22。

S11是網(wǎng)絡(luò)輸出端接上匹配負載后的輸入反射系數(shù)Г。

S21是網(wǎng)絡(luò)輸出端匹配時的電壓和輸入端電壓比值，對于無源網(wǎng)絡(luò)即傳輸系數(shù)

      T或插損。

S12即網(wǎng)絡(luò)輸出端對輸入端的影響，對不可逆器件常稱隔離度。

S22即由輸出端向網(wǎng)絡(luò)看的網(wǎng)絡(luò)本身引入的反射系數(shù)。

S 參數(shù)測量傳輸有如下參數(shù)來表征：

增益（dB 或 V）

插入損耗（dB 或 V）

插入相位（度）

實部和虛部（R+jI）

電長度（m）

電延遲（s）

線性相位的偏移（度）

群延遲（s）

S 參數(shù)測量反射有如下參數(shù)來表征：

回波損耗（dB）

SWR

阻抗（R + j X）

反射系數(shù)

距離（通過時域測量）

有關(guān)儀器的幾個術(shù)語

網(wǎng)絡(luò)分析儀：能測單端或兩端口網(wǎng)絡(luò)各種參數(shù)的儀器稱網(wǎng)絡(luò)分析儀。只能測網(wǎng)絡(luò)各種參數(shù)的幅值特性則稱為標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀，簡稱標(biāo)網(wǎng)。既能測幅值又能測相位者稱為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，簡稱矢網(wǎng)。矢網(wǎng)能用史密斯圓圖顯示測試數(shù)據(jù)。

連接電纜：一根兩端裝有連接器的射頻電纜叫連接電纜（也有稱跳線），反射特小的連接電纜稱測試電纜或者叫射頻電纜。

反射電橋：為了測得反射系數(shù)，需要一種帶有方向性（或定向性）并保持相位信息的器件，如定向耦合器或反射電橋，通常標(biāo)網(wǎng)使用反射電橋。反射電橋一般只能測同軸線等單端饋線系統(tǒng)。

動態(tài)范圍：儀器設(shè)置到測插損，將一根好的短電纜的一頭接到輸出口，另一頭接到與屏幕顯示相對應(yīng)的輸入口上，進行直通校準(zhǔn)后再取掉電纜后儀器顯示的數(shù)值即動態(tài)范圍，正常儀表的技術(shù)指標(biāo)中會有注明。

隔離度：不該通而通了的插損稱隔離度。

誤差和校準(zhǔn)

誤差包括：系統(tǒng)誤差、隨機誤差（包括漂移誤差），隨機誤差是隨時間變化不可預(yù)見因此不可校準(zhǔn)，比如儀器內(nèi)的噪聲、開關(guān)重復(fù)性、測試電纜和接頭的重復(fù)性、自然環(huán)境、溫度漂移變化等。系統(tǒng)誤差包括6個正向和 6個反向構(gòu)成 12 項誤差。

全部12項校準(zhǔn)（Full 12-Term）可測得S11，S21，S12，S22

單向（1Path, 2 Port）可求得S21&S11或S12&S22

反射（ReflectionOnly）可求得S11或S22

傳輸（FrequencyResponse）可求得S21或S12

不同的校準(zhǔn)方法比較：

那么校準(zhǔn)完之后到底怎么才叫校準(zhǔn)正常呢？可以通過以下幾種方式來判斷：

1：校準(zhǔn)完成后，首先不接任何轉(zhuǎn)接頭和器件，矢網(wǎng)顯示的S11和S22的Log值在校準(zhǔn)頻段內(nèi)應(yīng)該為接近于0，否則說明校準(zhǔn)不好。

2：其次接標(biāo)準(zhǔn)50歐負載到兩端口，矢網(wǎng)顯示的S11和S22值在校準(zhǔn)頻段內(nèi)應(yīng)該為小于-40dB，否則說明校準(zhǔn)不好。

3：第三步可在兩端口間接另一雙陰轉(zhuǎn)接頭（不是校準(zhǔn)時所用的那個直通），矢網(wǎng)顯示的S21， S12值在校準(zhǔn)頻段內(nèi)應(yīng)該為接近于0且S11,S22值在校準(zhǔn)頻段內(nèi)應(yīng)該小于-40dB（或-35dB），否則說明校準(zhǔn)不好。

4：在直通或負載前面加一段傳輸線，再次測試直通或負載，看S11是否好于35dB，此時的S11就叫殘余匹配?；蛘哌B接其他的負載（不是校準(zhǔn)時使用的）再次測試，看S11是否好于35dB，如果達不到指標(biāo)，請更換校準(zhǔn)件的負載再次進行校準(zhǔn)。

不同廠家的校準(zhǔn)件混用問題

經(jīng)常有人會問我想把Keysight的校準(zhǔn)件用在安立的儀表上或者將安立的校準(zhǔn)件用在安捷倫的儀表上再或者41所的儀表上，這就涉及到校準(zhǔn)件的互通用問題，其實答案都是可以的，方法只需要將廠家的校準(zhǔn)件參數(shù)找到（從儀表的校準(zhǔn)件參數(shù)菜單中），輸入到其他公司的儀表中即可。

OPEN校準(zhǔn)件的參數(shù)有：

C0，C1，C2，C3   +偏移長度或者時間（時間=長度/空氣中光速）

SHORT校準(zhǔn)件的參數(shù)有：

L0，L1，L2，L3   +偏移長度或者時間

LOAD校準(zhǔn)件的參數(shù)有：50或75ohm

比如說下圖以Keysight 85032F舉例，官網(wǎng)能查到其校準(zhǔn)參數(shù)，筆者這份檔案是已編輯好的.ccf格式的文檔，就是可以直接加載到儀表里面的。

上圖可以看出來對應(yīng)的校準(zhǔn)參數(shù)?？梢酝ㄟ^直接加載校準(zhǔn)參數(shù)文檔，也可以直接手動輸入。

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