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    一種獨(dú)特的儀器

    網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種功能強(qiáng)大的儀器，正確使用時(shí)，可以達(dá)到極高的精度。它的應(yīng)用也十分廣泛，在很多行業(yè)都不可或缺，尤其在測(cè)量無線射頻（RF）元件和設(shè)備的線性特性方面非常有用。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀還可以應(yīng)用于更具體的場(chǎng)合，例如，信號(hào)完整性和材料的測(cè)量。隨著業(yè)界第一款PXI網(wǎng)絡(luò)分析儀—NI PXIe - 5630的推出，你完全可以擺脫傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析儀的高成本和大占地面積的束縛，輕松地將網(wǎng)絡(luò)分析儀應(yīng)用于設(shè)計(jì)驗(yàn)證和產(chǎn)線測(cè)試。

    網(wǎng)絡(luò)分析儀的發(fā)展

    你可以使用圖1所示的NI PXIe-5630矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量設(shè)備的幅度，相位和阻抗。由于網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種封閉的激勵(lì)-響應(yīng)系統(tǒng)，你可以在測(cè)量RF特性時(shí)實(shí)現(xiàn)絕佳的精度。當(dāng)然，充分理解網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本原理，對(duì)于你最大限度的受益于網(wǎng)絡(luò)分析儀非常重要。

                              

                    圖1. NI PXle-5630 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

    在過去的十年中，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀由于其較低的成本和高效的制造技術(shù)，流行度超過了標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀。雖然網(wǎng)絡(luò)分析理論已經(jīng)存在了數(shù)十年，但是直到20世紀(jì)80年代早期第一臺(tái)現(xiàn)代獨(dú)立臺(tái)式分析儀才誕生。在此之前，網(wǎng)絡(luò)分析儀身形龐大復(fù)雜，由眾多儀器和外部器件組合而成，且功能受限。NI PXIe-5630的推出標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)展的又一個(gè)里程碑，它將矢量網(wǎng)絡(luò)分析功能成功地賦予了靈活，軟件定義的PXI模塊化儀器平臺(tái)。

    通常我們需要大量的測(cè)量實(shí)踐，才能實(shí)現(xiàn)精確的幅值和相位參數(shù)測(cè)量，避免重大錯(cuò)誤。由于射頻儀器測(cè)量的不確定性，小的錯(cuò)誤很可能會(huì)被忽略不計(jì)。而網(wǎng)絡(luò)分析儀作為一種精密的儀器能夠測(cè)量出極小的錯(cuò)誤。

    網(wǎng)絡(luò)分析理論

    網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)被高頻率使用的術(shù)語，有很多種現(xiàn)代的定義。就網(wǎng)絡(luò)分析而言，網(wǎng)絡(luò)指一組內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)的電子元器件。網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能之一就是量化兩個(gè)射頻元件間的阻抗不匹配，最大限度地提高功率效率和信號(hào)的完整性。每當(dāng)射頻信號(hào)由一個(gè)元件進(jìn)入另一個(gè)時(shí)，總會(huì)有一部分信號(hào)被反射，而另一部分被傳輸，類似于圖2所示。

    這就好比光源發(fā)出的光射向某種光學(xué)器件，例如透鏡。其中，透鏡就類似于一個(gè)電子網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)透鏡的屬性，一部分光將反射回光源，而另一部分光被傳輸過去。根據(jù)能量守恒定律，被反射的信號(hào)和傳輸信號(hào)的能量總和等于原信號(hào)或入射信號(hào)的能量。在這個(gè)例子中，由于熱量產(chǎn)生的損耗通常是微不足道的，所以忽略不計(jì)。

                 

                               圖2. 利用光來類比網(wǎng)絡(luò)分析的一個(gè)基本原理

    我們可以定義參數(shù)反射系數(shù)（G），它是一個(gè)包含幅值和相位的矢量，代表被反射的光占總（入射）光的比例。同樣，定義傳輸系數(shù)（T）代表傳輸?shù)墓庹既肷涔獾氖噶勘取D3示意了這兩個(gè)參數(shù)。

                       

                              圖3. 傳輸系數(shù)（T）和反射系數(shù)（G）

    通過反射系數(shù)和傳輸系數(shù)，你可以更深入地了解被測(cè)器件（DUT）的性能。回顧光的類比，如果DUT是一面鏡子，你會(huì)希望得到高反射系數(shù)。如果DUT是一個(gè)鏡頭，你會(huì)希望得到高傳輸系數(shù)。而太陽鏡可能同時(shí)具有反射和透射特性。

    電子網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量方式與測(cè)量光器件的方式類似。網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)，通常是一個(gè)掃頻信號(hào)。DUT響應(yīng)時(shí)，會(huì)傳輸并且反射入射信號(hào)。傳輸和反射信號(hào)的強(qiáng)度通常隨著入射信號(hào)的頻率發(fā)生變化。

    DUT對(duì)于入射信號(hào)的響應(yīng)是DUT性能以及系統(tǒng)特性阻抗不連續(xù)性的表征。例如，帶通濾波器的帶外具有很高的反射系數(shù)，帶內(nèi)則具有較高的傳輸系數(shù)。如果DUT 略微偏離特性阻抗則會(huì)造成阻抗失配，產(chǎn)生額外的非期望響應(yīng)信號(hào)。我們的目標(biāo)是建立一個(gè)精確的測(cè)量方法，測(cè)量DUT響應(yīng)，同時(shí)最大限度的減少或消除不確定性。

    網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量方法

    反射系數(shù)（G）和傳輸系數(shù)（T）分別對(duì)應(yīng)入射信號(hào)中反射信號(hào)和傳輸信號(hào)所占的比例。圖3示意了這兩個(gè)向量。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析基于散射參數(shù)或S-參數(shù)擴(kuò)充了這種思想。

    S-參數(shù)是一種復(fù)雜的向量，它們代表了兩個(gè)射頻信號(hào)的比值。S-參數(shù)包含幅值和相位，在笛卡爾形式下表現(xiàn)為實(shí)和虛。S-參數(shù)用S坐標(biāo)系表示，X代表DUT被測(cè)量的輸出端，Y代表入射RF信號(hào)激勵(lì)的DUT輸入端。圖4示意了一個(gè)簡(jiǎn)單的雙端口器件，它可以表征為射頻濾波器，衰減器或放大器。

                    

                       圖4. 簡(jiǎn)單的雙端口設(shè)備的 S-參數(shù)表示

    S11定義為端口1反射的能量占端口1入射信號(hào)的比例，S21定義為傳輸?shù)紻UT端口2 的能量占端口1入射信號(hào)的比例。參數(shù)S11和S21為前向S-參數(shù)，這是因?yàn)槿肷湫盘?hào)來自端口1的射頻源。對(duì)于從端口2入射信號(hào)，S22為端口2反射的能量占端口2入射信號(hào)的比例，S12為傳輸?shù)紻UT端口1的能量占端口2入射信號(hào)的比例。它們都是反向S-參數(shù)。

    你可以基于多端口或者N端口S-參數(shù)擴(kuò)展這個(gè)概念。例如，射頻環(huán)形器，功率分配器，耦合器都是三端口器件。你可以采用類似于雙端口的分析方法測(cè)量和計(jì)算S-參數(shù)，如S13,S32,S33。S11，S22, S33等下標(biāo)數(shù)字一致的S-參數(shù)表征反射信號(hào)，而S12,S32,S21和S13等下標(biāo)數(shù)字不一致的S-參數(shù)表征傳輸信號(hào)。此外，S-參數(shù)的總個(gè)數(shù)等于器件端口數(shù)的平方，這樣才能完整的描述一個(gè)設(shè)備的RF特性。

    表征傳輸?shù)腟-參數(shù)，如S21，類似于增益，插入損耗，衰減等其它常見術(shù)語。表征反射的S-參數(shù)，如S11，對(duì)應(yīng)于電壓駐波比（VSWR），回波損耗，或反射系數(shù)。S-參數(shù)還具有其他優(yōu)點(diǎn)。它們被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于現(xiàn)代射頻測(cè)量。你可以很容易地將S-參數(shù)轉(zhuǎn)換成H、Z或其他參數(shù)。你也可以對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行S-參數(shù)級(jí)聯(lián)，表征復(fù)合系統(tǒng)的RF特性。更重要的是，S參數(shù)用比率表示。因此，你不需要把入射源功率設(shè)置為精確值。DUT的響應(yīng)會(huì)反映出入射信號(hào)的任何微小差別，但通過比率方式表征傳輸信號(hào)或反射信號(hào)相對(duì)于入射信號(hào)的比率關(guān)系時(shí)，差別就會(huì)被消去。

    網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu)

    網(wǎng)絡(luò)分析儀可以分為標(biāo)量（只包含幅度信息）和矢量（包含幅度和相位信息）兩種分析儀。標(biāo)量分析儀曾一度因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉而廣泛使用。矢量分析儀可以提供更好的誤差校正和更復(fù)雜的測(cè)量能力。隨著技術(shù)的進(jìn)步，集成度和計(jì)算效率的提高，成本的降低，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用越來越普及。

    網(wǎng)絡(luò)分析儀有四個(gè)基本功能模塊，如圖5所示。

                       

                     圖5. 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀基本功能模塊

    信號(hào)源，用于產(chǎn)生入射信號(hào)，既支持連續(xù)掃頻也支持離散頻點(diǎn)，并且功率可調(diào)。信號(hào)源通過信號(hào)分離模塊饋入DUT輸入端，信號(hào)分離模塊可看作一個(gè)測(cè)試裝置。在這里，將反射信號(hào)和傳輸信號(hào)分離進(jìn)不同的組件測(cè)量。對(duì)于每一個(gè)頻點(diǎn)，處理器測(cè)量信號(hào)并計(jì)算參數(shù)值（例如S21或駐波比）。用戶校準(zhǔn)主要用于提供數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤校正，將在后續(xù)詳細(xì)介紹。最終，當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)分析儀交互時(shí)，你可以在顯示器上查看參數(shù)以及修正后的數(shù)值，并使用其它用戶功能，比如縮放波形圖。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析儀性能和成本的不同，有多種方式實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的四個(gè)模塊。測(cè)試裝置可以設(shè)計(jì)成傳輸/反射（T/R）或全S-參數(shù)。其中，T/R測(cè)試裝置是最基本的實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)構(gòu)見圖6。

                  

                    圖6. 網(wǎng)絡(luò)分析儀T/R測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)

    T/R結(jié)構(gòu)包括一個(gè)穩(wěn)定信號(hào)源，它能夠提供指定頻率和功率的正弦波信號(hào)；一個(gè)參考接收器R，它與功率分配器或定向耦合器相連，用于測(cè)量入射信號(hào)的幅值和相位。入射信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)分析儀端口1發(fā)出，饋入DUT的輸入端。定向耦合接收器A測(cè)量任何反射回端口1的信號(hào)（包括幅值和相位）。定向耦合器和電阻橋功能類似，都可以用于分離信號(hào)，你可以根據(jù)性能，頻率范圍和成本要求進(jìn)行選擇。信號(hào)經(jīng)過DUT傳輸進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口2，端口2處的接收器B用于測(cè)量該信號(hào)的幅值和相位。

    接收器針對(duì)不同的特性要求也有不同的結(jié)構(gòu)，可被看作是帶有下變頻器、中頻濾波器以及矢量檢測(cè)器的窄帶接收機(jī)，類似于矢量信號(hào)分析儀。它們可以提取出信號(hào)的實(shí)、虛部，用于計(jì)算幅值和相位信息。此外，所有接收器都與信號(hào)源使用相同的相位參考，你可以在相同的相位參考下計(jì)算接收信號(hào)與入射信號(hào)的相位關(guān)系。

    T/R結(jié)構(gòu)具有性價(jià)比高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能好的特點(diǎn)。但僅只支持前向參數(shù)測(cè)量，例如S11和S21。如要測(cè)量反向參數(shù)，需要斷開并反轉(zhuǎn)DUT，或者借助外部開關(guān)控制。由于不能切換源（入射信號(hào)）到端口2，端口2的糾錯(cuò)能力有限。如果T/R結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合你的項(xiàng)目要求，這種結(jié)構(gòu)是一種高精度和高性價(jià)比的選擇。

    全S-參數(shù)結(jié)構(gòu)如圖7所示，在參考接收耦合器后的信號(hào)通路中嵌入了一個(gè)開關(guān)。
 
                       

                          圖7. 全S-參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀

    當(dāng)開關(guān)連通端口1，分析儀測(cè)量前向參數(shù)。當(dāng)開關(guān)連通端口2，你無需重置DUT外部連接，就可以測(cè)量反向參數(shù)。端口2處的定向耦合接收器B測(cè)量前向傳輸參數(shù)和反向反射參數(shù)。接收器A測(cè)量前向反射參數(shù)和反向傳輸參數(shù)。

    由于開關(guān)放置在網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量路徑上，因此用戶校準(zhǔn)時(shí)需要考慮開關(guān)的不確定性。盡管如此，兩個(gè)開關(guān)位置仍可能會(huì)有細(xì)微的差別。另外，隨著時(shí)間的推移，開關(guān)觸點(diǎn)磨損，需要更頻繁的用戶校準(zhǔn)。為了解決這個(gè)問題，可以把開關(guān)移到源輸出，并且采用兩個(gè)參考接收機(jī)，R1和R2，分別對(duì)應(yīng)前向和反向，如圖8所示。由于采用了更高性能的架構(gòu)，成本和復(fù)雜性也隨之而來。
 
                    

                         圖8. 帶有雙參考接收器的全S-參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀

    網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本結(jié)構(gòu)絕大部分在測(cè)試裝置中實(shí)現(xiàn)。一旦分析儀測(cè)量出入射信號(hào)（R參考接收器）和傳輸信號(hào)的幅值和相位，或者是反射信號(hào)（A和B接收器）的幅值和相位，就可計(jì)算出四個(gè)S-參數(shù)值，如圖9所示。

                     
 
                      圖9. 全雙端口網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)S-參數(shù)

    您可以綜合應(yīng)用，性能，精度，和成本等因素，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu)。

    誤差和不確定度

    理解矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀不確定度的來源有助于你采取行之有效的用戶校準(zhǔn)方法。對(duì)于圖10所示的完整的雙端口網(wǎng)絡(luò)分析儀結(jié)構(gòu)，我們從前向開始分析。
 
                      

                      圖10. 完整的兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀源的不確定性
 
    首先，第一個(gè)不確定性是傳輸信號(hào)和反射信號(hào)由于在頻率上或者分別正，反向的軌道導(dǎo)致的信號(hào)丟失。其次，DUT的輸入阻抗和網(wǎng)絡(luò)分析儀或系統(tǒng)阻抗的差異。同樣，DUT輸出端也存在類似情況，它們分別屬于源匹配和負(fù)載匹配。

    用于信號(hào)分離的定向耦合器的效率，也需要考慮。理想的定向耦合器在耦合臂產(chǎn)生輸出信號(hào)，它是與主臂一個(gè)方向上的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)成比例，而相反方向的信號(hào)不產(chǎn)生輸出信號(hào)。耦合器輸出（耦合臂）和標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)（直通臂）的區(qū)別是耦合系數(shù)。耦合系數(shù)通常在10分貝到30分貝之間，意味著當(dāng)輸入信號(hào)以適當(dāng)方向通過直通臂時(shí)，輸出RF功率電平比其小10到30分貝。

    定向耦合器對(duì)于反方向的信號(hào)不產(chǎn)生輸出。但實(shí)際上，這是很難實(shí)現(xiàn)的。盡管是很小的，反方向的信號(hào)通過實(shí)際的耦合器仍然會(huì)在輸出端產(chǎn)生不必要的響應(yīng)。這種不需要的信號(hào)定義為耦合器泄露。耦合系數(shù)與耦合泄露的差別稱為耦合器的定向性。

    最后是隔離。端口2的接收器檢測(cè)到端口1輻射或傳導(dǎo)的少量的信號(hào)，在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀，這種不必要的泄露通常很小。總的來說，不影響測(cè)量，除非DUT有很高的損失。盡管推薦，在許多現(xiàn)代矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中。隔離在校準(zhǔn)中只是一種可選的操作。
一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)分析儀正向不確定性的來源包括：傳輸和反射追蹤；負(fù)載和源匹配；定向性和隔離，這些再結(jié)合反向6個(gè)誤差項(xiàng)，共有12誤差項(xiàng)。用戶校準(zhǔn)需要充分考慮這12個(gè)誤差，以便得到適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)來用到測(cè)量數(shù)據(jù)當(dāng)中。這項(xiàng)修正是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的顯著的精度的主要原因。

    校準(zhǔn)

    RF設(shè)備的校準(zhǔn)經(jīng)常需要把儀器周期性的送到一個(gè)經(jīng)過認(rèn)定的儀器校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行以確保該儀器運(yùn)行在生產(chǎn)商的說明以內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室也往往把儀器的性能調(diào)整到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，比如說國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院所指定的標(biāo)準(zhǔn)。（NIST）。

    網(wǎng)絡(luò)分析儀也不例外。它們太需要周期性的校準(zhǔn)，以至于有時(shí)達(dá)不到高的精準(zhǔn)度，用戶的校準(zhǔn)也經(jīng)常被需要。網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)通常通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析儀的套包的一系列校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)或者是用戶制定，用戶定義的標(biāo)準(zhǔn)來完成。一系列的修正參數(shù)通過比較已經(jīng)知道的存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)分析儀的數(shù)據(jù)和根據(jù)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)所產(chǎn)生的測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生了出來。在校準(zhǔn)測(cè)試中這些就被用在數(shù)據(jù)中以補(bǔ)償在前面章節(jié)討論過的錯(cuò)誤源。

    許多因素決定著用戶校準(zhǔn)需要多久進(jìn)行一次。你需要考慮的因素包括 需要的測(cè)試精度，環(huán)境因素，以及DUT連接的可重復(fù)性。通常情況下，網(wǎng)絡(luò)分析儀每幾個(gè)小時(shí)或每幾天需要一次用戶校準(zhǔn)，你應(yīng)當(dāng)根據(jù)核實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試不穩(wěn)定因素來源的認(rèn)定，以及個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來決定多久才需要進(jìn)行校準(zhǔn)。需要說明一點(diǎn)，本次討論用周期校準(zhǔn)來描述用戶校準(zhǔn)，不要與推薦的每年經(jīng)過認(rèn)定的工廠校準(zhǔn)相混淆。

    三個(gè)系列的校準(zhǔn)經(jīng)常用在網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)當(dāng)中：
    1.     短路的，開路的，負(fù)荷的，直達(dá)的（SOLT）
    2.     直達(dá)的，反射的，線性的 (TRL)
    3.     使用外部自動(dòng)化的校準(zhǔn)模型的自動(dòng)校準(zhǔn)

    由于每一個(gè)系列的校準(zhǔn)都有很多不同的要求，需要根據(jù)DUT，測(cè)試系統(tǒng)，以及測(cè)試要求來決定使用哪一種方法。由于SOLT被廣泛地使用，我們用它來說明一個(gè)校準(zhǔn)系列中的變化。

    SOLT要求在系統(tǒng)（和DUT）以及阻抗中采用短路的，開路的，負(fù)荷型的，直通的的標(biāo)準(zhǔn)。由他們的機(jī)械上的特點(diǎn)所決定的精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)在校準(zhǔn)之前被載入到網(wǎng)絡(luò)分析器中。你連接校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的位置（網(wǎng)絡(luò)分析儀端口，線纜的末端，或者在測(cè)試的固定裝置里面）就是測(cè)試時(shí)開始和結(jié)束的地方。這就是參考平臺(tái)或者是測(cè)試平臺(tái)。

    進(jìn)一步說明，你必須用一個(gè)可插入的連接制作一個(gè)直通的連接。舉個(gè)例子，一個(gè)公口對(duì)母口的連接，或者其他不需要外部設(shè)備或轉(zhuǎn)接器的連接來完成在SOLT測(cè)試期間的直通連接。在校準(zhǔn)期間插入任何器件以及不在校準(zhǔn)測(cè)量中使用該器件都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。

    如果你不能做一個(gè)直通的連接，將會(huì)被稱為不可插入的。這里有幾種方法可以用來處理不可插入的情況。，最簡(jiǎn)單的是使用一套相位相同的（包括在大多數(shù)的校準(zhǔn)套包中）轉(zhuǎn)接器以及每種類型的短路，開路，負(fù)載,在校準(zhǔn)過程中使用一個(gè)轉(zhuǎn)接器來完成直通的連接，而且在校準(zhǔn)測(cè)試過程中為了DUT連接用一個(gè)合適的轉(zhuǎn)接器與其交換。

    其他校準(zhǔn)在SOLT系列的校準(zhǔn)包括響應(yīng)型校準(zhǔn)。它比較迅速，但是卻沒有移除在頻率上的帶寬損失那樣精確。它只考慮了在12錯(cuò)誤模型的正反向的情況。你可以通過放置短路，開路，負(fù)載的情況在端口一來進(jìn)行一個(gè)端口的校準(zhǔn)。這樣可以節(jié)省一些時(shí)間，如果你只要進(jìn)行一個(gè)端口測(cè)量的話，比如一個(gè)天線的回傳損失。一個(gè)加強(qiáng)的一個(gè)端口校準(zhǔn)如同一個(gè)完全的一端口校準(zhǔn)，而且使用直通的連接來測(cè)量端口二，這在端口二沒有源的T/R結(jié)構(gòu)中很普遍。最終這里有按照校準(zhǔn)規(guī)定的可以在兩個(gè)端口都放置短路，開路，負(fù)載的完全雙端口SOLT校準(zhǔn)。圖11總結(jié)了這些普通的SOLT系列校準(zhǔn)。

                  

                                         圖11. 普通的SOLT 校準(zhǔn)

    SOLT和TRL校準(zhǔn)有很多變化，你可以在實(shí)際端子不存在比如探針節(jié)點(diǎn)或者如果DUT是在一個(gè)測(cè)試固定物中的應(yīng)用中使用TRL校準(zhǔn)。因?yàn)門RL并不需要負(fù)載，在這些情況下他可以得到很好的實(shí)現(xiàn)。

    自動(dòng)化校準(zhǔn)是一種比較新的途徑，由于它們的速度，可重復(fù)性，簡(jiǎn)單易用很快已經(jīng)獲得了流行。更進(jìn)一步，它們?nèi)コ舜蠖鄶?shù)的人工干預(yù)，從而極大地減少了在校準(zhǔn)期間誤操作的概率。這些單元傳統(tǒng)上包括一個(gè)電子元件，比如二極管，終端或者其他的標(biāo)志物以及在EEPROM上存儲(chǔ)的經(jīng)過編碼的相關(guān)的細(xì)節(jié)化的電子描述信息。當(dāng)連接到了網(wǎng)絡(luò)分析器上以后，自動(dòng)校準(zhǔn)就會(huì)被設(shè)置到不同的狀態(tài)。在校準(zhǔn)過程中這些狀態(tài)被測(cè)量并和EEPROM中存儲(chǔ)的相關(guān)狀態(tài)相比較，以達(dá)到正確的修正值。

    無論你采用了哪一種校準(zhǔn)方法，隨機(jī)的錯(cuò)誤發(fā)生來源都應(yīng)當(dāng)予以避免，減少IF帶寬，使用平均值減少噪音，提供更好的結(jié)果。當(dāng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)候，高質(zhì)量的組成部分，鞏固的測(cè)量實(shí)踐，以及一個(gè)關(guān)于校準(zhǔn)步驟和儀器的全面理解是同等重要的。

    工序要求

    當(dāng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行精確測(cè)量時(shí)，需要理解和正確執(zhí)行每個(gè)步驟以便得到得到最佳結(jié)果。使用高性能的元件和全面的測(cè)量實(shí)踐。考慮一臺(tái)經(jīng)過良好校準(zhǔn)的并提供校正參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)分析儀和一臺(tái)要求精確測(cè)量的高性能DUT之間 RF連接：

    是否有電纜，適配器，和其它高性能的組成部分？
    你是否適當(dāng)?shù)厍鍧嵙怂麄?
    是否使用了合適的轉(zhuǎn)矩？

    如果連接到DUT的RF的性能與規(guī)定的系統(tǒng)精度不相符，即使最好的網(wǎng)絡(luò)分析儀也是沒有作用的。

    當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀時(shí)，使用工序是非常有用的。工序可以增強(qiáng)操作并改善結(jié)果。下面是一個(gè)使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的例子架構(gòu)。

    準(zhǔn)備
    準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)分析儀和DUT
    清潔，檢查和測(cè)量所有連接器
    如果使用SOLT校準(zhǔn)，選擇一種處理非插入式連接的方法
    連接分析儀的電纜和適配器到分析儀上 

    操作
    預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)分析儀
    設(shè)定源參數(shù)，包括頻率，功率，速度系數(shù)和IF帶寬
    連接DUT，驗(yàn)證安裝，電纜，適配器和運(yùn)行
    選擇S-參數(shù)測(cè)量和顯示格式
    若可以，設(shè)定特殊的測(cè)量目標(biāo)，如參考平面的擴(kuò)展
    觀察響應(yīng)
    移除DUT 

    校準(zhǔn)
    選擇適當(dāng)?shù)男?zhǔn)工具包或定義輸入校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)
    設(shè)置IF帶寬并平均以最小化校準(zhǔn)期間的噪聲
    手動(dòng)校正或使用自動(dòng)校準(zhǔn)
    采用熟知的核查標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證校準(zhǔn)質(zhì)量
    保存儀器狀態(tài)和校準(zhǔn) 

    執(zhí)行
    連接DUT
    從校準(zhǔn)步驟中得到合適的校正參數(shù)
    測(cè)量并保存DUT參數(shù) 

    一臺(tái)儀器，多種應(yīng)用

    網(wǎng)絡(luò)分析儀在正確使用的前提下，是某些最精確的射頻儀器，典型的精度為± 0.1 dB和±0.1度。它可以進(jìn)行精確，可重復(fù)的RF測(cè)量。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)分析儀提供的配置和測(cè)量能力像他們應(yīng)用范圍一樣廣泛。選擇合適的儀器，校準(zhǔn)，功能，以及采用可靠的RF測(cè)量方法，可以最優(yōu)化你的網(wǎng)絡(luò)分析儀的結(jié)果。