Fare buone misurazioni è difficile. Questa procedura contribuirà a sviluppare buone pratiche di misurazione. Quando questo protocollo viene seguito, i VNA eseguiranno il debug e caratterizzeranno con precisione i dispositivi e i sistemi RF.
I VNA sono il modo più accurato per misurare un dispositivo o un sistema RF. La teoria alla base di questa tecnica è ben consolidata e seguire questo protocollo fornirà risultati coerenti e ripetibili. A dimostrare la procedura sarà Savio Tran, un collega del mio laboratorio.
Prima di iniziare una misurazione, raccogliere tutti i componenti del sistema di misurazione della propagazione, inclusi cavi, amplificatori, filtri, dispositivi in prova e altri componenti pertinenti. Si noti che gli standard femminili che hanno una porta inseribile per la porta maschile sul cavo verranno utilizzati in questa calibrazione. Almeno mezz'ora prima della misurazione, accendere il VNA e premere il pulsante preimpostato.
Ispezionare visivamente tutti i cavi e i connettori alla ricerca di evidenti segni di usura come graffi, ammaccature e fili imperfetti del connettore e pulire i connettori su tutti i dispositivi e le estremità dei cavi. Prima della loro connessione, allineare i cavi VNA con le porte uno e due e il dispositivo in prova e stringere i cavi collegati a mano. Se si sente poca o nessuna resistenza, stringere con una chiave di coppia da 12 pollici per connessioni di tipo N.
Per impostare l'intervallo di frequenza VNA, aprite il menu di stimolo e selezionate la frequenza. Impostare la frequenza iniziale su 1.700 megahertz e la frequenza di arresto su 1.900 megahertz. Per impostare il tipo di misurazione, selezionare risposta, misura e S21.
Per impostare e regolare l'alimentazione della porta, selezionare stimolo, alimentazione, alimentazione e regolare la potenza della porta a zero dbm. Per impostare e regolare le impostazioni di sweep, selezionate stimolo, sweep e sweep e sweep a gradini. Impostare il tempo di soffermarsi su zero microsecondi.
Per impostare e regolare la modalità di media, selezionare la risposta e la media e impostare la larghezza di banda della frequenza intermedia su un kilohertz. Per impostare il formato dei dati di visualizzazione, selezionare risposta, formato e log mag. Quindi selezionate stimolo, sweep, numero di punti e 1601 per impostare il numero di punti dati nella traccia visualizzata.
Per eseguire una calibrazione manuale, selezionare risposta, cal, calibrazione di avvio, calibrazione guidata e calibrazione non guidata. Selezionare due porte a carico aperto sotto la selezione del tipo CAL e selezionare il kit di calibrazione appropriato in modo che sia noto un valore accurato degli standard nel kit di calibrazione specifico. Quindi fare clic su Avanti.
Collegare uno standard di calibrazione aperto al cavo collegato alla porta uno e collegare uno standard di calibrazione breve al cavo collegato alla porta due. Per eseguire una misurazione dell'apertura collegata, sulla porta uno selezionare aperto e digitare N50 femmina aperta. Apparirà una traccia.
Per eseguire una misurazione del corto collegato sulla porta due, selezionare corto e digitare N50 femmina corto. Apparirà una traccia. Dopo la seconda misurazione, sostituire gli standard di calibrazione tra le porte.
E sulla porta uno, selezionare corto e tipo N50 femmina corto per misurare il corto sulla porta uno. Apparirà una traccia. Per misurare l'apertura sulla porta due, sulla porta due, selezionare aperto e digitare N50 femmina aperta.
Sostituire quindi il corto dalla porta uno con un carico a banda larga. E sulla prima porta, selezionare i carichi e digitare il carico a banda larga N50 per misurare il carico sulla porta uno. Apparirà una traccia.
Una volta completata la misurazione, rimuovere l'apertura dalla porta due e il carico a banda larga dalla porta uno e trasferire il carico a banda larga dalla porta uno alla porta due. Posizionare l'apertura dalla porta due sulla porta uno per evitare segnali di perdita. E sulla porta due, selezionare i carichi e digitare il carico a banda larga N50.
Apparirà una traccia. Inserire uno standard di calibrazione passante tra i cavi collegati alle porte uno e due e selezionare thru per misurare lo standard di calibrazione passante. Verranno visualizzate più tracce.
Una volta che tutti gli standard hanno un segno di spunta sopra di loro, selezionare avanti e salvare come utente CalSet. Quindi immettere un nome per la calibrazione e fare clic su Salva. Per controllare la calibrazione, collegare un adattatore passante senza evidenti segni di usura ai cavi tra le porte uno e due e selezionare risposta, scala, scala e impostare la divisione su 0,1 decibel.
Per misurare la perdita di inserimento dell'thru, selezionate il menu di stimolo, il trigger e il singolo. Una singola sweep apparirà attraverso l'intervallo di frequenza. Una volta controllato il thru, selezionate risposta, scala e scala per riportare il valore per divisione a 10 decibel.
Per misurare S11, selezionare il menu di stimolo, il trigger e il singolo e selezionare risposta, misura e S11. Per misurare i componenti e le perdite di sistema, collegare prima il dispositivo in fase di test al VNA e selezionare risposta, misura e S21. Per misurare il dispositivo in fase di test, selezionare il menu di stimolo, il trigger e il singolo, quindi selezionare il file e salvare i dati come per salvare i dati come file di traccia visualizzato visualizzato.
Impostare l'ambito sulle tracce visualizzate, il formato in formato visualizzato e scegliere un tipo di sensazione CSV o s2p che salva i parametri S delle due porte. Per controllare e analizzare i risultati del test di un filtro passa banda, selezionare l'analisi marcatore, la ricerca marcatore e max per trovare la perdita di inserimento del filtro. Selezionate l'analisi marcatore, il marcatore, il marcatore e impostate lo stimolo per il marcatore uno a 1.802 megahertz per impostare la frequenza centrale del filtro da misurare.
Dal menu a discesa, selezionare il marcatore due e selezionare la casella on, spostando la manopola per abbassare la frequenza del marcatore al punto che è di tre decibel al di sotto della perdita misurata alla frequenza centrale. Selezionare riferimento e selezionare la casella on. Quindi selezionare il marcatore tre, selezionare la casella on e selezionare la casella del marcatore delta.
Quindi impostare lo stimolo per il marcatore tre nel punto in cui il delta tre è più vicino allo zero. La larghezza di banda di tre decibel del filtro verrà visualizzata dal delta tre. Se non è selezionata una calibrazione manuale, selezionare l'opzione di calibrazione elettronica e collegare il kit di calibrazione elettronica ai cavi tra le porte uno e due.
Selezionare la risposta, la calibrazione, avviare la calibrazione, la calibrazione guidata e utilizzare la calibrazione elettronica. Selezionare la calibrazione elettronica a due porte e il modulo e la caratterizzazione appropriati e fare clic su Avanti. Quindi fare clic su misura per misurare gli standard di calibrazione.
Al termine della calibrazione, fare clic su Salva come CalSet dell'utente per salvare i dati di calibrazione. In questa analisi rappresentativa, il filtro è stato misurato dopo aver consultato le specifiche del produttore. Come osservato, è stata identificata la perdita di inserimento e i tre punti decibel.
Ecco una misura di un attenuatore danneggiato da 10 decibel che è stato misurato per essere meno 22,70 decibel. Per confronto, in questa figura, si può osservare la misurazione di un buon attenuatore da 10 decibel. Si noti che il valore misurato rientra nell'intervallo specificato da meno 9,5 a meno 10,5 decibel nell'intera larghezza di banda da 1.700 a 1.900 megahertz.
La perdita del cavo è un'altra misurazione importante frequentemente eseguita nelle misurazioni a radiofrequenza. Ad esempio, in questa analisi, la perdita misurata era di meno 1,88 decibel ad una frequenza di 1.750 megahertz. Assicurarsi di verificare sempre di avere una buona calibrazione prima di continuare a prendere le misurazioni e di verificare i parametri di misura con la scheda delle specifiche dopo aver misurato un dispositivo.
L'utilizzo di buone pratiche di misurazione con un VNA sul piano del banco si traduce in misurazioni affidabili e accurate su altri dispositivi e in ambienti complessi.
