選擇合適的微波網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)件需綜合考慮頻率范圍、精度要求、連接器類型、校準(zhǔn)方法、成本預(yù)算及環(huán)境因素。以下是具體指南: 一、明確校準(zhǔn)需求- 校準(zhǔn)類型
- 單端口校準(zhǔn):僅需測量反射系數(shù)(如S11),選擇短路器、開路器、負(fù)載。
- 全雙端口校準(zhǔn):需測量傳輸系數(shù)(如S21),增加直通標(biāo)準(zhǔn)件。
- TRL校準(zhǔn):適用于非同軸結(jié)構(gòu)(如波導(dǎo)、PCB),需直通、反射、線標(biāo)準(zhǔn)件。
- 頻率范圍
- 校準(zhǔn)件頻率范圍需覆蓋實(shí)際測試頻率,例如:
- 0-18 GHz:適用于一般微波測試。
- 0-67 GHz:適用于毫米波測試。
二、校準(zhǔn)件關(guān)鍵參數(shù)
參數(shù) 描述 選擇建議
精度等級 校準(zhǔn)件的精度等級(如IEEE標(biāo)準(zhǔn))決定校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。 高精度測試選擇NIST可追溯校準(zhǔn)件。
駐波比(VSWR) 校準(zhǔn)件的駐波比影響反射系數(shù)的測量精度。 短路器、開路器VSWR應(yīng)小于1.1。
插入損耗 直通標(biāo)準(zhǔn)件的插入損耗影響傳輸系數(shù)的測量精度。 直通標(biāo)準(zhǔn)件插入損耗應(yīng)小于0.1 dB(高頻時(shí))。
重復(fù)性 校準(zhǔn)件多次測量的結(jié)果一致性。 選擇重復(fù)性小于±0.02 dB的校準(zhǔn)件。
三、連接器類型匹配- 常見連接器
- SMA:適用于0-18 GHz。
- 3.5 mm:適用于0-34 GHz。
- 2.4 mm:適用于0-50 GHz。
- 1.85 mm:適用于0-67 GHz。
- 選擇原則
- 校準(zhǔn)件連接器類型需與被測件(DUT)和測試電纜匹配。
- 避免使用轉(zhuǎn)接器,轉(zhuǎn)接器會引入額外誤差。
四、校準(zhǔn)方法與校準(zhǔn)件組合
校準(zhǔn)方法 所需校準(zhǔn)件 適用場景
SOLT 短路器、開路器、負(fù)載、直通 同軸結(jié)構(gòu),頻率低于18 GHz。
TRL 直通、反射、線 非同軸結(jié)構(gòu)(如波導(dǎo)、PCB),頻率高于18 GHz。
多線TRL 多條不同長度的線標(biāo)準(zhǔn)件 提高TRL校準(zhǔn)的精度和頻率范圍。
五、成本與預(yù)算- 校準(zhǔn)件價(jià)格范圍
- 經(jīng)濟(jì)型:機(jī)械校準(zhǔn)件,價(jià)格較低,但需手動(dòng)操作,耗時(shí)較長。
- 高端型:電子校準(zhǔn)模塊(如Keysight N4694系列),價(jià)格較高,但自動(dòng)化程度高,校準(zhǔn)時(shí)間短。
- 預(yù)算建議
- 實(shí)驗(yàn)室研發(fā):建議選擇高精度電子校準(zhǔn)模塊。
- 生產(chǎn)測試:可選擇經(jīng)濟(jì)型機(jī)械校準(zhǔn)件,通過優(yōu)化校準(zhǔn)流程提高效率。
六、環(huán)境因素- 溫度穩(wěn)定性
- 校準(zhǔn)件應(yīng)能在測試環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作,溫度變化會導(dǎo)致介電常數(shù)變化,影響校準(zhǔn)精度。
- 機(jī)械穩(wěn)定性
- 校準(zhǔn)件應(yīng)具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性,避免因振動(dòng)或沖擊導(dǎo)致性能變化。
七、示例:選擇18 GHz校準(zhǔn)件
參數(shù) 選擇標(biāo)準(zhǔn) 推薦校準(zhǔn)件
頻率范圍 0-18 GHz Keysight 85033E(SMA,SOLT校準(zhǔn)件)
精度等級 IEEE標(biāo)準(zhǔn) NIST可追溯
連接器類型 SMA 與測試電纜和DUT匹配
校準(zhǔn)方法 SOLT 適用于同軸結(jié)構(gòu)
成本 中等 機(jī)械校準(zhǔn)件,價(jià)格約2,000−5,000
八、總結(jié)- 核心原則:校準(zhǔn)件需滿足測試頻率范圍、精度要求,并與連接器類型匹配。
- 推薦步驟:
- 確定校準(zhǔn)類型和頻率范圍。
- 選擇符合精度等級的校準(zhǔn)件。
- 匹配連接器類型,避免轉(zhuǎn)接器。
- 根據(jù)預(yù)算選擇機(jī)械校準(zhǔn)件或電子校準(zhǔn)模塊。
- 注意事項(xiàng):
- 校準(zhǔn)件需定期驗(yàn)證,確保其性能穩(wěn)定。
- 高頻測試(如毫米波)需選擇低損耗校準(zhǔn)件。
通過以上方法,可選擇到合適的微波網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)件,確保校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。
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