Calibration de Vector Network Analyzer pour les mesures dans les canaux de propagation des fréquences radio

Il est difficile de faire de bonnes mesures. Cette procédure aidera à développer de bonnes pratiques de mesure. Lorsque ce protocole sera suivi, les VNA débougeront et caractériseront les appareils et systèmes RF avec précision.

VNAs sont le moyen le plus précis de mesurer un dispositif ou un système RF. La théorie derrière cette technique est bien établie et suivre ce protocole fournira des résultats cohérents et reproductibles. Savio Tran, un collègue de mon laboratoire, démontrera la procédure.

Avant d’entreprendre une mesure, rassemblez tous les composants du système de mesure de propagation, y compris les câbles, amplificateurs, filtres, appareils à l’essai et autres composants pertinents. Notez que les normes féminines qui ont un port inséparable pour le port mâle sur le câble seront utilisées dans cet étalonnage. Au moins une demi-heure avant la mesure, allumez le VNA et appuyez sur le bouton prédéfinie.

Inspectez visuellement tous les câbles et connecteurs à la recherche de signes évidents d’usure tels que des entailles, des bosselures et des fils de connecteur imparfaits et nettoyez les connecteurs sur tous les appareils et les extrémités du câble. Avant leur connexion, alignez les câbles VNA avec les ports un et deux et l’appareil à l’essai et serrez les câbles connectés à la main. Si peu ou pas de résistance est ressentie, serrez-vous avec une clé de couple de 12 pouces livres pour les connexions de type N.

Pour définir la plage de fréquences VNA, ouvrez le menu stimulus et sélectionnez la fréquence. Réglez la fréquence de départ à 1 700 mégahertz et la fréquence d’arrêt à 1 900 mégahertz. Pour définir le type de mesure, sélectionnez la réponse, la mesure et le S21.

Pour régler et ajuster la puissance du port, sélectionnez le stimulus, la puissance, la puissance et ajustez la puissance du port à zéro dbm. Pour définir et ajuster les paramètres de balayage, sélectionnez le stimulus, balayez et balayez la configuration, et balayez les pas. Réglez le temps de vie à zéro microsecondes.

Pour définir et ajuster le mode de moyenne, sélectionnez la réponse et la moyenne et réglez la bande passante de fréquence intermédiaire à un kilohertz. Pour définir le format de données d’affichage, sélectionnez la réponse, le format et le fichier mag. Sélectionnez ensuite stimulus, balayage, nombre de points et 1601 pour définir le nombre de points de données dans la trace affichée.

Pour effectuer un étalonnage manuel, sélectionnez la réponse, cal, commencez l’étalonnage, l’assistant d’étalonnage et l’étalonnage non guidé. Sélectionnez deux ports à courte charge ouverte à travers la sélection de type cal et sélectionnez le kit d’étalonnage approprié afin qu’une valeur précise des normes dans le kit d’étalonnage spécifique soit connue. Cliquez ensuite.

Fixez une norme d’étalonnage ouverte au câble fixé au port 1 et fixez une norme d’étalonnage courte au câble attaché au port deux. Pour effectuer une mesure de l’ouverture ci-jointe, sur le premier port, sélectionnez ouvert et tapez N50 femelle ouverte. Une trace apparaîtra.

Pour effectuer une mesure du short ci-joint sur le port deux, sélectionnez court et type N50 femelle court. Une trace apparaîtra. Après la deuxième mesure, échangez les normes d’étalonnage entre les ports.

Et sur le port un, sélectionnez court et type N50 femelle court pour mesurer le court sur le port un. Une trace apparaîtra. Pour mesurer l’ouverture sur le port deux, sur le port deux, sélectionnez ouvert et type N50 femelle ouverte.

Ensuite, remplacez le court-métrage du port un par une charge à large bande. Et sur le port 1, sélectionnez les charges et tapez la charge à large bande N50 pour mesurer la charge sur le port un. Une trace apparaîtra.

Une fois la mesure terminée, retirez l’ouverture du port deux et de la charge à large bande du premier port et transférez la charge à large bande du port un au port deux. Placez l’ouverture du port 2 sur le port 1 pour éviter les signaux de fuite. Et sur le port deux, sélectionnez les charges et tapez la charge à large bande N50.

Une trace apparaîtra. Insérez une norme d’étalonnage à travers entre les câbles attachés aux ports un et deux et sélectionnez à travers pour mesurer la norme d’étalonnage à travers. De multiples traces apparaîtront.

Une fois que toutes les normes ont une marque de contrôle au-dessus d’eux, sélectionnez ensuite et enregistrer en tant qu’utilisateur CalSet. Ensuite, entrez un nom pour l’étalonnage et cliquez sur enregistrer. Pour vérifier l’étalonnage, connectez un adaptateur à travers sans signes évidents d’usure aux câbles entre les ports un et deux et sélectionnez la réponse, l’échelle, l’échelle, et réglez la division à 0,1 décibel.

Pour mesurer la perte d’insertion de l’thru, sélectionnez le menu de stimulus, la gâchette et le single. Un seul balayage apparaîtra sur la plage de fréquences. Une fois que le thru a été vérifié, sélectionnez la réponse, l’échelle et l’échelle pour retourner la valeur par division à 10 décibels.

Pour mesurer S11, sélectionnez menu de relance, déclencheur et unique, et sélectionnez la réponse, la mesure et le S11. Pour mesurer les composants et les pertes du système, connectez d’abord l’appareil testé à l’VNA et sélectionnez la réponse, la mesure et le S21. Pour mesurer l’appareil à l’essai, sélectionnez le menu stimulus, le déclencheur et le single, sélectionnez le fichier et enregistrez les données afin d’enregistrer les données sous forme de traces affichées fichier trace de format.

Définissez la portée des traces affichées, le format au format affiché, et choisissez un type de sensation de CSV ou s2p qui enregistre les deux paramètres du port S. Pour vérifier et analyser les résultats des tests d’un filtre bandpass, sélectionnez l’analyse des marqueurs, la recherche de marqueurs et le maximum pour trouver la perte d’insertion du filtre. Sélectionnez l’analyse des marqueurs, le marqueur, le marqueur et réglez le stimulus pour le marqueur un à 1 802 mégahertz pour définir la fréquence centrale du filtre mesuré.

À partir du menu dropdown, sélectionnez le marqueur deux et cochez la case on, déplaçant le bouton pour abaisser la fréquence du marqueur au point qui est de trois décibels en dessous de la perte mesurée à la fréquence centrale. Sélectionnez référence et cochez la case on. Sélectionnez ensuite le marqueur trois, cochez la case on et cochez la case marqueur delta.

Réglez ensuite le stimulus pour le marqueur trois au point où le delta trois est le plus proche de zéro. La bande passante de trois décibels du filtre sera affichée par delta trois. Si un étalonnage manuel n’est pas sélectionné, sélectionnez l’option d’étalonnage électronique et fixez le kit d’étalonnage électronique aux câbles entre les ports un et deux.

Sélectionnez la réponse, l’étalonnage, commencez l’étalonnage, l’assistant d’étalonnage et utilisez l’étalonnage électronique. Sélectionnez deux étalonnages électroniques de port et le module approprié et la caractérisation et cliquez ensuite. Cliquez ensuite sur mesure pour mesurer les normes d’étalonnage.

À la fin de l’étalonnage, cliquez sur enregistrer en tant qu’utilisateur CalSet pour enregistrer les données d’étalonnage. Dans cette analyse représentative, le filtre a été mesuré après consultation des spécifications du fabricant. Comme on l’a observé, la perte d’insertion a été identifiée ainsi que les trois points de décibels.

Voici une mesure d’un atténuateur endommagé de 10 décibels qui a été mesuré à moins 22,70 décibels. À titre de comparaison, dans ce chiffre, la mesure d’un bon atténuateur de 10 décibels peut être observée. Notez que la valeur mesurée se trouve dans la fourchette spécifiée de moins 9,5 à moins 10,5 décibels sur l’ensemble de la bande passante de 1 700 à 1 900 mégahertz.

La perte de câble est une autre mesure importante fréquemment effectuée dans les mesures de radiofréquence. Par exemple, dans cette analyse, la perte mesurée était de moins 1,88 décibels à une fréquence de 1 750 mégahertz. Assurez-vous de toujours vérifier que vous avez un bon étalonnage avant de continuer à prendre des mesures et de vérifier les paramètres de mesure avec la feuille de spécifications après avoir mesuré un appareil.

L’utilisation de bonnes pratiques de mesure avec un VNA sur le dessus du banc se traduit par des mesures fiables et précises sur d’autres appareils et dans des environnements complexes.