Name: calibration of vector network analyzer for measurements in radio frequency propagation channels
Uploaded: 2020-06-02T13:30:00
Duration: 10 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels at JoVE.com

Vi tackar Defense Spectrum Office (DSO) för att finansiera detta arbete.

1. VNA-upplägg
<ol><li>Samla alla komponenter i förökningsmätningssystemet, inklusive kablar, förstärkare, filter, DUTs (som kan vara underenheter) och andra komponenter.</li>
	<li>Slå på VNA(bild 1) och låt den värmas i minst 0,5 timmar för att säkerställa att alla interna komponenter i VNA är en stabil driftstemperatur och att fasavdrift minimeras.</li>
	<li>Tryck på förinställningsknappen.</li>
	<li>Fäst högkvalitativa, fasstabila kablar på portarna 1 och 2 i VNA(figur 2).</li>
	<li>Dra åt kontakterna vid VNA-portarna med en 8 in.lbf. momentnyckel. För att skruva ett korrekt vridmoment en anslutning, håll i änden av handtaget och tryck försiktigt handtaget utan att låta handtaget gå sönder hela vägen över.</li>
	<li>Inspektera alla kablar och kontakter visuellt för uppenbara tecken på slitage som hack, bucklor och ofullkomliga kontaktgängor.</li>
	<li>Kontrollera tillverkarens specifikationer för giltiga mätområden för alla kablar, kontakter och DUTs. Dessa specifikationer kan inkludera temperatur, luftfuktighet, frekvens och effekt.</li>
	<li>Rengör kontakterna på alla enheter och kabeländar. Använd svabbprover som är särskilt utformade för rengöring av känslig elektronik och kontakter. Om du använder kablar med smutsiga kontakter kan det leda till att kablarnas ledande ytor skadas och felaktiga mätningar skadas.<ol>
<li>Doppa en bomullspinne i isopropylalkohol.</li>
		<li>Rengör försiktigt mittledaren(bild 3A)med hjälp av den fuktade svabben. Utöva inte för mycket kraft på mittledaren, eftersom den lätt skadas.</li>
		<li>Rengör den yttre ledaren för varje kontakt (bild 3B). Rengör kopplingsmuttergängorna.</li>
		<li>Torka alla kabel- och anslutningsändar med ren tryckluft (bild 3C). Om tryckluften svalnar ska kontakten återgå till rumstemperatur (RT) innan du gör och drar åt alla anslutningar.</li>
	</ol></li>
	<li>Rikta in och gör anslutningar mellan VNA-kablar på portarna 1 och 2 och DUT. Dra åt med en 12 in.lb. momentnyckel för anslutningar av typ N (bild 4). Se till att kabeländarna är korrekt justerade.<ol>
<li>Börja snurra kontakten på DUT-sidan på VNA-kabelgängorna. Lämpliga anslutningar gör att muttern kan snurra fritt med lite motstånd. Motstånd är ett tecken på korstrådning. Feljustering kan skada kontakten eller orsaka signalreflektioner och signalförlust. Dra inte åt kontakten för mycket eftersom det skadar kontakten.</li>
		<li>Ordna kablarna i VNA så att de rör sig minimalt under kalibreringen. Kalibreringskablar är fasstabila och helst inte böjda eller rörda under kalibreringen.</li>
	</ol></li>
	<li>Justera VNA-mätparametrar enligt SPECIFIKATIONERNA FÖR DUT. Frekvensområdet kan också väljas med hjälp av centrumfrekvens och frekvensområde som kallas "span".<ol>
<li>Välj frekvensområde. Välj Stimulus-menyn | Freq | Startfrekvens: 1700 MHz. Välj Stimulus-menyn | Freq | Stoppfrekvens: 1900 MHz.
</li>
		<li>Välj mättyp (t.ex. Välj Svarsmeny | Åtgärd | S21.</li>
		<li>Välj och justera porteffekten. Välj Stimulus-menyn | Effekt | Justera portström: 0 dBm. Se till att uteffekten är lika med (eller lägre) DUT:s maximala effektspecifikation.</li>
		<li>Välj och justera svepinställningarna. Välj Stimulus-menyn | Sopa | Svep typ:klev. Välj Stimulus-menyn | Sopa | tid | Sopa tid: 1 sek. Välj sedan Stimulus Menu | Sopa | Inställningar för svep | Uppehållstid: 0 μsec. OBS: Ett steg svep är den mest exakta sveptypen, eftersom den går till varje frekvens och bor med en frekvens innan du gör en mätning. Om du använder långa kablar kan uppehållstiden behöva ökas för att säkerställa att signalen kommer till mottagaren efter mätningen. En 0 μs uppehållstid är en optimal standardinställning.</li>
		<li>Välj och justera medelvärdet genom att välja Svarsmeny | Genomsnitt | Medelvärde: IFBW: 1 kHz. OBS: Välj lämplig medelvärdestyp: "punktgenomsnitt" i genomsnitt varje frekvenspunkt ett antal angivna tider (dvs. 2, 4 16, 32, etc.), vilket minskar bullergolvet och osäkerheten men ökar sveptiden. IFBW använder ett filter för att mäta kraften i en liten bandbredd, vilket också minskar brusgolvet men kräver mindre mättid. IFWB genomsnitt tenderar att vara en mer optimal genomsnitt teknik.</li>
		<li>Välj det visade dataformatet (t.ex. Format | LogMag.</li>
		<li>Välj antalet datapunkter i den visade spårningen med hjälp av Stimulus Menu | Sopa | Antal poäng: 1601. OBS: Antalet punkter ställs in så att maximal frekvenstäckning kan uppnås mellan start- och stoppfrekvenserna:</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60874/60874equ01.jpg">
I exemplet ovan är stegstorleken eller frekvensavståndet 0,125 MHz, så att frekvens(1) = 1700.000 MHz, frekvens(2) = 1700.125 MHz, ... frekvens(1600) = 1899,875 MHz, frekvens(1601) = 1900 MHz.
2. Kalibrering av VNA
<ol><li>Välj en manuell eller elektronisk kalibrering, om en elektronisk kalibreringsmodul finns tillgänglig och önskad (se avsnitt 2.11). Båda kalibreringen är korrekta.</li>
	<li>Välj Manuell kalibrering genom att välja Svar | Cal-menyn | Starta Cal | Kalibreringsguiden | Ostyrd.<ol>
<li>Välj lämpligt kalibreringssats så att ett exakt värde på standarderna i det specifika kalibreringssatsen är kända (figur 5). Här väljer du 85054D och väljer sedan kalibrering av två portar med kort-öppen belastning (SOLT) (för en DUT med två portar). Andra tillgängliga kalibreringar är en enport för en enhet med en enda port, förutom en responskalibrering. SOLT är det mest exakta alternativet11.</li>
		<li>Välj Nästa om du vill gå till nästa skärm.</li>
	</ol></li>
	<li>Fäst en öppen kalibreringsstandard(bild 6) på den kabel som är ansluten till port 1. En öppen kalibreringsstandard har en öppen hålighet bakom kontakten för att simulera en frirumsimpedans på 377 Ω.</li>
	<li>Fäst en kort kalibreringsstandard på den kabel som är ansluten till port 2. En kort har en metallplatta bakom kontakten så att den inkommande spänningen reflekteras helt.<ol>
<li>Välj port 1 | ÖPPEN | Typ N (50) hona öppen, som utför ett mått på den bifogade öppna. En spårning visas på VNA-skärmen, försiktigt sluttande bort från en 0 dB referensnivå på en S11, log-magnitud visningsformat för den öppna standarden. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
		<li>Välj en han- eller honkalibreringsstandard med samma könskontakt som DUT (dvs. en hankalibreringsstandard har mittstiftet, och en honkalibreringsstandard har en insatt port). Äldre VNA kräver en kalibreringsstandard baserad på VNA-kabelns kön.</li>
		<li>Välj port 2 | KORT | Typ N (50) hona kort, som utför ett mått på den bifogade kort. Ett spår visas på VNA-skärmen och sluttar försiktigt bort från en referensnivå på 0 dB på en S11,log-magnitude-visningsformat för den korta standarden. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
	</ol></li>
	<li>Byt kalibreringsstandarder mellan portarna (dvs. fäst den öppna kalibreringsstandarden på port 2 och fäst sedan den korta kalibreringsstandarden på port 1).<ol>
<li>Välj port 1 | KORT | Typ N (50) hona kort för att mäta kort på port 1. Ett spår visas på VNA-skärmen och sluttar försiktigt bort från en referensnivå på 0 dB på en S11,log-magnitude-visningsformat för den korta standarden. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
		<li>Välj port 2 | ÖPPEN | Typ N (50) hona öppen för att mäta den öppna på port 2. En spårning visas på VNA-skärmen, försiktigt sluttande bort från en 0 dB referensnivå på en S11, log-magnitud visningsformat för den öppna standarden. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
	</ol></li>
	<li>Ta bort den korta från port 1 och placera en bredbandsbelastning på port 1. En ladda absorberar den inkommande energin, som resulterar i en liten reflexion över ett stort spänna av frekvenser.<ol>
<li>Välj port 1 | LASTER | Typ N (50) bredbandsbelastning för att mäta belastningen på port 1. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
		<li>Håll den aktuella kalibreringsstandarden på port 2. Lämna inte porten öppen, eftersom den kan ge en väg för läckagesignaler. En spårning visas på VNA-skärmen och varierar över skärmen. Alla uppmätta värden på ett S11,log-magnitud displayformat kommer att vara mindre än -20 dB för en bra belastning.</li>
	</ol></li>
	<li>Ta bort det öppna från port 2, ta bredbandsbelastningen från port 1 och placera bredbandsbelastningen på port 2. Placera den öppna från port 2 på port 1 för att förhindra läckagesignaler.<ol>
<li>Välj port 2 | LASTER | Typ N (50) bredbandsbelastning för att mäta belastningen på port 2. En spårning visas på VNA-skärmen och varierar över skärmen. Alla uppmätta värden på ett S11,log-magnitud displayformat kommer att vara mindre än -20 dB för en bra belastning. När mätningen är klar (en bock visas ovanför standarden) trycker du på OK-knappen för att fortsätta. Detta kommer att skicka användaren tillbaka till föregående skärm.</li>
	</ol></li>
	<li>Sätt i en genomkalibreringsstandard mellan kablarna som är anslutna till portarna 1 och 2. Detta är vanligtvis en adapter med samma kön kontakter i båda ändar.<ol>
<li>Välj THRU för att mäta genomkalibreringsstandarden. När mätningen är klar visas en bock ovanför THRU-standarden på den här skärmen. OBS: Isoleringsmätningen kan vanligtvis utelämnas under kalibreringen eftersom isolering mäter överhörningen mellan kablarna och dess värde ofta är mycket liten jämfört med andra standarder. Kalibreringsmätningarna ovan kan göras i valfri ordning.</li>
	</ol></li>
	<li>När alla standarder har en bock ovanför dem, spara kalibreringen. Välj Nästa | Spara som användarkaluppsättning. Ange ett namn på kalibreringen och tryck på SAVE-knappen.</li>
	<li>Kontrollera kalibreringen enligt avsnitt 3.</li>
	<li>Om en manuell kalibrering inte är vald väljer du det elektroniska kalibreringsalternativet12. Fäst den elektroniska kalibreringssatsen(bild 7) på kablarna mellan portarna 1 och 2. Välj svar | Cal-menyn | Starta Cal | Kalibreringsguiden | Elektronisk kalibrering med det elektroniska kalibreringsalternativet.<ol>
<li>Välj 2-portars ECal | Väljsedan knappen Mät. Den elektroniska kalibreringsmodulen mäter automatiskt ett antal olika standarder och uppmanar användaren att spara kalibreringen i slutet.</li>
		<li>Välj Nästa | Spara som användarkaluppsättning. Ange ett namn på kalibreringen och tryck på SAVE-knappen. OBS: För en elektronisk kalibrering är endast kablarna från portarna 1 och 2 anslutna till modulen. Alla kalibreringsstandarder finns i modulen. Den elektroniska kalibreringen kalibrerar de interna standarderna automatiskt. Om den elektroniska kalibreringsmodulen inte har samma anslutningstyper som kablarna måste en ytterligare kalibrering slutföras för att ändra kalibreringsfelkorrigeringarna i modulen för att ta hänsyn till adaptrarna. Kontrollera med tillverkaren om det finns vägledning hos tillverkaren.</li>
	</ol></li>
</ol>3.
<ol><li>Använd ett genom att kontrollera kalibreringen.<ol>
<li>Anslut en adapter(bild 6) utan tydliga tecken på slitage på kablarna mellan portarna 1 och 2. Mät inte den genomgående standarden. Välj en annan genom.</li>
		<li>Välj Svar | Åtgärd | S21, sedan Svar | Skala | Skala. Ställ in värdet Per division till 0,1 genom att trycka på nedåtpilsknappen. Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enda för att mäta insättningsförlusten av thru. Ett enda svep visas över frekvensområdet. OBS: Värdet på genomtrappningen på ett observationsområde för log magnitud ligger inom 0,05 dB från referensen 0 dB (figur 8) för tillräcklig kalibrering. Detta är ett empiriskt värde som erhållits under många års kalibreringar. Detta kan ses genom att ändra skalan till 0,05 dB per division.</li>
		<li>När genomtrasten har kontrollerats, återgå skalan tillbaka till 10 dB / division genom att välja Svar | Skala | Skala och ange värdet per division till 10. Välj Svar | Åtgärd | S11.
</li>
		<li>Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enkel för att mäta S11. Värdet av en bra genom är följande: | S11| = -20 dB (1% reflektion vid effekt och 10% reflektion i spänning). Smith Chart13-representationen visar impedans. Mätningar av S11 och S22 visas som en liten cirkel i mitten av diagrammet. Impedansvärdet ligger inom 0,5 Ω från 50 Ω-referensen för tillräcklig kalibrering.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Använd en 50 Ω belastning för att kontrollera kalibreringen.<ol>
<li>Anslut en 50 Ω matchad belastning till port 1.</li>
		<li>Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enkel för att mäta S11. OBS: En matchad belastning är mindre än -20 dB (reflektionskoefficienten för en idealisk belastning är 0). Detta kommer också att visas som en liten cirkel i mitten av Smith Chart (figur 9).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Använd en öppen kalibreringsstandard för att kontrollera kalibreringen.<ol>
<li>Anslut en öppen kalibreringsstandard.</li>
		<li>Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enkel för att mäta S11. En öppen är 0 dB på en log-magnitud tomt (reflektionskoefficienten för en idealisk öppen är 1). På ett smeddiagram visas den öppna som en liten cirkel längst till höger (figur 9) för tillräcklig kalibrering.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Använd en kort kalibreringsstandard för att kontrollera kalibreringen.<ol>
<li>Anslut en kort kalibreringsstandard.</li>
		<li>
Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enkel för att mäta S11. En kort är 0 dB (reflektionskoefficienten för en idealisk kort är -1) på log-magnitud tomten. På Smith-diagrammet visas värdet som en cirkel längst till vänster (figur 9) för tillräcklig kalibrering. OBS: Om ett kalibreringstest misslyckas, kontrollera anslutningarna och upprepa kalibreringen. Om kalibreringen är god, fortsätt till avsnitt 4.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Mätning av komponenter eller systemförluster
<ol><li>Anslut DUT till VNA. Om DUT har fler än två portar (dvs. växlar, effektavdelare, etc.), anslut 50 Ω matchade laster till de portar som inte är anslutna till VNA, eftersom strömmen kommer att reflekteras från dessa portar och ändra mätningen.</li>
	<li>Välj svar | Åtgärd | S21.
</li>
	<li>Välj Stimulus-menyn | Utlösare | Enda för att mäta DUT.</li>
	<li>Välj fil | Spara data som... . Skriv in ett filnamn i filnamnsrutan. Välj en filtyp av antingen . CSV eller Trace (*.s2p). Välj scope (standardvärdet för visade spårningar är lämpligt här). Välj ett format (t.ex. log magnitud och vinkel, linjär magnitud och fas, verkliga och imaginära, och visas format [till exempel ett Smith-diagram]). Spara data genom att trycka på SPARA.</li>
	<li>Kontrollera och analysera testresultaten för ett bandpassfilter. Ett exempel beskrivs i följande steg.<ol>
<li>Identifiera delar av spårningen genom att placera markörer på spårningen. Välj markör/analys | Markör | Markör 1 och tryck på OK.</li>
		<li>Välj markör/analys | MarkörSökning | Max för att hitta infogningsförlusten för spårningsfiltret. Ratten på frontpanelen kan också användas för att identifiera maxima och minima medan du sveper ut markören över frekvenspunkter.</li>
		<li>Välj markör/analys | Markör < Markör 1och välj sedan deltamarkör och kopplade markörer. Värdet på denna markör som visas på skärmen ska vara 0 dB. Då anges ett referensvärde för de andra markörer.</li>
		<li>Välj markör/analys | Markör... | Markör 2 | PÅ | kopplade markörer. Klicka inuti stimulus rutan för att markera frekvensen, sedan flytta ratten tills behandlingen av Marker 2 på skärmen visar -3 dB.</li>
		<li>Välj markör/analys | Markör... | Markör 3 | PÅ | kopplade markörer. Klicka inuti stimulansrutan för att markera frekvensen och flytta ratten tills avläsningen av markör 3 på skärmen visar -3 dB.</li>
		<li>Jämför de uppmätta värdena med de värden som anges i tillverkarens filterspecifikationer.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Commerce Spectrum Management Advisory Committee. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 1755-1850 MHz Airborne Operations: Air Combat Training System Sub-Working Group Final Report. , (2014).</li><li>Hammerschmidt, C. A., Johnk, R. T., McKenna, P. M., Anderson, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Best+Practices+for+Radio+Propagation+Measurements.">Best Practices for Radio Propagation Measurements.</a> U.S. Dept. of Commerce. , (2018).</li><li>Molisch, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Wireless Communications - 2nd edition. , (2010).</li><li>Anderson, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Design and Implementation of an Ultrabroadband Millimeter-Wavelength Vector Sliding Correlator Channel Sounder and In-Building Multipath Measurements at 2.5 &amp; 60 GHz. , (2002).</li><li>Kerns, D. M., Beatty, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Basic Theory of Waveguide Junctions and Introductory Microwave Network Analysis (Monographs on Electromagnetic Waves). , (1967).</li><li>Engen, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microwave Circuit Theory and Foundations of Microwave Metrology. , (1992).</li><li>Witte, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Spectrum and Network Measurements. , (2001).</li><li>Jargon, J. A., Williams, D. F., Hale, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+Models+for+Type-N+Coaxial+VNA+Calibration+Kits+within+the+NIST+Microwave+Uncertainty+Framework.">Developing Models for Type-N Coaxial VNA Calibration Kits within the NIST Microwave Uncertainty Framework.</a> 87th ARFTG Microwave Measurement Conference. , (2016).</li><li>Keysight Electronic Calibration Modules. Keysight Technologies Available from: <a target="_blank" href="https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/N7550-90002.pdf?id=2852836">https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/N7550-90002.pdf?id=2852836</a> (2019)</li><li>Smith, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electronic Applications of the Smith Chart. , (2006).</li><li>. Utiflex Flexible Microwave Cable Assemblies Brochure Available from: <a target="_blank" href="https://rf.cdiweb.com/datasheets/micro-coax/UtiflexCableAssemblies.pdf">https://rf.cdiweb.com/datasheets/micro-coax/UtiflexCableAssemblies.pdf</a> (2019)</li><li>. Smith Chart Explanation Available from: <a target="_blank" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_explanation.svg">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_explanation.svg</a> (2019)</li><li>Camell, D., Johnk, R. T., Novotny, D., Grosvenor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free-Space+Antenna+Factors+through+the+Use+of+Time-Domain+Signal+Processing.">Free-Space Antenna Factors through the Use of Time-Domain Signal Processing.</a> IEEE Intl. Symp. Electromag. Compat. , (2007).</li><li>Baker-Jarvis, J., Janezic, M. D., Krupka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+of+Coaxial+Dielectric+Samples+Employing+Both+Transmission/Reflection+and+Resonant+Techniques+to+Enhance+Air-Gap+Corrections+.">Measurements of Coaxial Dielectric Samples Employing Both Transmission/Reflection and Resonant Techniques to Enhance Air-Gap Corrections+.</a> Intl. Conf. Microw., Radar &amp; Wireless Communications. , (2006).</li><li>Grosvenor, C., Camell, D., Koepke, G., Novotny, D., Johnk, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromagnetic+Airframe+Penetration+Measurements+of+a+Beechcraft+Premiere+1A.">Electromagnetic Airframe Penetration Measurements of a Beechcraft Premiere 1A.</a> NIST Technical Note 1548. , (2008).</li></ol>

Författarna har inget att avslöja.

Det är viktigt att låta VNA värma till RT i minst 0,5 timmar (även om 1 h är bättre) innan kalibreringar utförs, vilket gör att alla interna komponenter kan komma till RT och resulterar i stabilare kalibreringar. En kalibrering kan vara flera dagar utan en stor förlust av noggrannhet; Kalibreringen kontrolleras dock dagligen med hjälp av en kalibreringsstandard för att säkerställa mätningens integritet. Inspektion av alla systemkomponenter är viktigt så att dåliga kontakter inte skadar precisionen hos VNA. Det är bäst att använda låg förlust kablar med VNA. Kalibreringens integritet måste kontrolleras före mätningen av någon systemkomponent eller DUT. Alla mätningar utanför de specifikationer som anges här bör upprepas eller kräva en ny kalibrering. Slutligen är det en nödvändig del av valideringen att använda tillverkarens specifikationer för att kontrollera de uppmätta DUT-värdena.
Att använda VNA som mätinstrument har sina begränsningar. Om DUT eller systemet har förluster så stora att de uppmätta S-parametrarna faller under VNA:s brusgolv, kan det inte mätas med VNA. Det är möjligt att sänka brusgolvet genom att minska IF-bandbredden och öka sveptiden. Detta kommer att sakta ner mätförvärvtiden; det finns därför en kompromiss vid justering av dessa parametrar. VNA kan inte hantera ingångskrafter som är större än 30 dBm, så med hjälp av intern eller extern dämpning när mätförstärkare krävs. VNA har en källa och mottagare som finns i samma instrument, så det har använts som ett mätsystem för radiospridning. Eftersom källan och mottagaren finns i VNA måste överföringsporten anslutas på något sätt till mottagarporten. Vanligtvis görs detta med kablar; Kablar lägger dock till förlust, vilket minskar det dynamiska omfånget för vad som kan mätas. Dessutom blir separationsavstånd begränsade.
Den andra metoden med vilken förluster kan mätas är användning av en signalgenerator och effektmätare. Effektmätaren är en skalärmätningsenhet, så den kan bara mäta en signals magnitud. Den kan inte övervaka signalens fas, vilket resulterar i mindre exakta mätningar av signalen. VNA mäter både magnitud och fas (av verkliga och imaginära komponenter) för en uppmätt signal i förhållande till en välkänd insignal, vilket är en mätning av högre kvalitet.
VNA är ett mångsidigt alternativ för många typer av mätningar. Instrumentet kan användas för att mäta utstrålade radiosignaler med antenner på de sändande och mottagande portarna18. Tidsdomänanalys kan användas för att övervaka signaler över tid och avgöra var en paus uppstår i en kabel. Det kan mäta många frekvenser under ett svep, som kan användas för att förstå dämpning förluster över många frekvenser antingen i en genomförd19 eller utstrålad miljö20. Förstå de olika parameterinställningarna för VNA resulterar i väl karakteriserade DUTs /system, och mätningar som erhållits med DUT / systemet kan användas med en hög grad av förtroende.

Institutet för telekommunikationsvetenskap (ITS) är forskningslaboratoriet vid National Telecommunications and Information Administration (NTIA), en myndighet vid USA:s handelsdepartement. ITS har varit aktivt i radioförökningsmätningar sedan 1950-talet. Spektrumdelning, det nya paradigmet för federala och kommersiella spektrumanvändare, kräver att två olika system delar samma radiofrekvensspektrum samtidigt. I takt med att spektrumdelningsscenarierna ökar ökar också behovet av korrekta och reproducerbara mätningar av radiospridning som ger en bättre förståelse för radiomiljön, som flera tjänster måste dela. Målet med det beskrivna förfarandet är att säkerställa att alla komponenter som utgör ett sådant system väl kännetecknas av en korrekt konfigurerad VNA.
Medan efterfrågan på spektrum ökar, är det inte alltid möjligt att snabbt fritt spektrum som för närvarande används av federala myndigheter för kommersiella ändamål. I AWS-3-bandet (Advanced Wireless Services)-3 -band (1755–1780 MHz) utvecklas till exempel arrangemang för spektrumdelning mellan militära tjänster och kommersiella mobiloperatörer1. Dessa arrangemang tillåter kommersiella mobiloperatörer att komma in i AWS-3 bandet innan övergången av militära tjänster ur bandet.
Defense Spectrum Organization (DSO) har fått i uppdrag att hantera AWS-3 övergången. En viktig del av övergången är att utveckla nya förökningsmodeller för att utvärdera potentialen för RF-interferens mellan militära och kommersiella trådlösa system som delar bandet. DSO har gett ITS och andra i uppdrag att utföra en serie kanalklingande mätningar för att bygga nya modeller som bättre beräknar effekterna av lövverk och konstgjorda strukturer i miljön (kollektivt känd som röran). Förbättrad förökningsmodellering som tar hänsyn till röran kommer att leda till färre restriktioner för kommersiella sändare i närheten av militära system.
In situ mätningar av RF spektrum aktivitet ger insikt i fysik RF våg förökning och validera befintliga och nya radio förökning modeller. Båda dessa komponenter är nödvändiga för att stödja och bevara störningsfri spektrumdelning. Kanalljudtekniker, där en känd testsignal överförs från en viss plats till antingen en mobil eller stationär mottagare, tillhandahåller data som uppskattar radiokanalegenskaper i olika miljöer. Data används för att utveckla och förbättra modeller som mer exakt förutsäga spridning förluster eller dämpning av signalen. Dessa förluster kan bero på blockering och reflektion från byggnader och andra hinder (dvs. träd eller terräng i urbana kanjoner). Dessa hinder producerar flera, något variant, spridningsvägar som resulterar i signalförlust eller dämpning mellan den sändande och mottagande antennen.
ITS mättekniker ger korrekta, repeterbara och opartiska resultat. Den dso har uppmuntrat ITS att dela sin institutionella kunskap med den bredare tekniska gemenskapen. Denna kunskap omfattar hur man optimalt mäter och bearbetar RF-spridningsdata. Den nyligen publicerade NTIA Technical Memorandum TM-19-5352,3,,4,5 beskriver en uppsättning bästa metoder för beredning och kontroll av radioförökningsmätningssystem. Som en del av dessa bästa metoder används ett VNA för att korrekt mäta komponentförluster eller vinster i ett mätsystem. Vinsterna och förlusterna används sedan för att beräkna signaldämpningen mellan två antenner.
Det protokoll som presenteras här behandlar de bästa metoderna för kalibrering av en VNA5 före testning i laboratorie- eller fältapplikationer. Dessa inkluderar uppvärmningstid, val av RF-kontakttyp, korrekt anslutningar och prestanda för lämpliga kalibreringssteg. Kalibrering bör utföras i en kontrollerad laboratoriemiljö före datainsamling i samband med ett specifikt scenario för förökningsmätning. Ytterligare överväganden kan vara relevanta för specifika miljöer för förökningsmätning, som ligger utanför detta protokolls tillämpningsområde.
VNA används för att mäta komponenters och underenheters enhetsegenskaper vid montering av andra mätsystem. Effektförstärkare, mottagare, filter, lågljudförstärkare, blandare, kablar och antenner är alla komponenter som kan karakteriseras av en VNA. Innan ett system testas och/eller kalibreras upprättas en lista över alla nödvändiga komponenter i systemet och alla systemkomponenter monteras. Varje komponent i ett system mäts separat genom att de förs in mellan VNA-kablarna. Detta säkerställer att alla komponenter fungerar enligt tillverkarens specifikationer. När komponenterna har kontrollerats monteras systemet och förluster i hela systemet mäts. Detta säkerställer att reflektioner och transmissioner mellan komponenter är korrekt karakteriserade.
En VNA mäter spridningsparametrar (S-parametrar), som är komplexvärdna kvantiteter med både magnitud och fas. En S-parameter är en uttränt mätning av antingen den 1) reflekterade signalen till den infallande signalen (reflektionsmätning) eller 2) överförd signal till infallande signal (transmissionsmätning). För en tvåportenhet kan fyra S-parametrar (S11,S21,S12och S22) mätas. Den första nedsänkta refererar till porten där signalen tas emot och den andra refererar till porten där signalen överförs. S11 betyder således att den överförda signalen har sitt ursprung i port 1 och togs emot i hamn 1. Dessutom innebär S21 att den överförda signalen har sitt ursprung igen vid port 1 men tas emot vid port 2. S11 mäter den mängd signal som reflekteras av den enhet som provas (DUT) vid port 1 med hänvisning till den ursprungliga signalen som var infallande vid port 1. S21 mäter den mängd signal som överförs via DUT och anländer till port 2 med hänvisning till incidentsignalen vid port 1. S11 är ett mått på dut-koefficientens reflektionskoefficient i port 1 och S21 är ett mått på överföringskoefficienten för DUT från hamn 1 till hamn 2.
En kalibrering av VNA krävs för att avlägsna de systematiska felen från komponenter upp till (och inklusive) mätreferensplanet, som vanligtvis befinner sig i slutet av VNA-mätkablarna. En kalibrering tar bort systemfel genom att mäta "perfekta" kända standarder (öppna, shorts, laster, thru / line) och jämföra det med det värde som VNA mäter. Genom en serie felkorrigeringar visas ett korrigerat värde för DUT. Det finns för närvarande 12 fel termer6,7 som kännetecknas under kalibrering. Mer information finns i de ursprungliga S-parametermätningarna som gjordes på sexportar nätverksanalysatorer8 som stöds av klassisk mikrovågskretsteori9,10.
De vanligaste typerna av S-parameterreflektionsmätningar är returförlust, stående vågförhållande (SWR), reflektionskoefficient och impedansmatchning. De vanligaste typerna av S-parameteröverföringsmätningar är insättningsförlust, transmissionskoefficient, vinst/förlust, gruppfördröjning, fas- eller fasfördröjning och elektrisk fördröjning. Mätningar av överföringsförlust betonas i det beskrivna protokollet.
Mätning av vinster och förluster av systemkomponenter med hjälp av en VNA är väl förstådd. Viktiga steg hoppas dock ofta över, till exempel rengöringskontakter och med hjälp av en lämplig momentnyckel. Detta protokoll ger alla nödvändiga steg och förklaringar till varför vissa är särskilt viktiga. Det kommer också att fungera som ett förspel till en framtida artikel som beskriver hur man utför RF förökning mätningar, inklusive beräkningar av signaldämpning.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>12 inch-pound torque wrench</td>
			<td>Maury Microwave</td>
			<td></td>
			<td>TW-12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8 inch-pound torque wrench</td>
			<td>Keysight Technologies</td>
			<td></td>
			<td>8710-1764</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Attenuators</td>
			<td>Mini-Circuits</td>
			<td></td>
			<td>BW-N10W50+</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cable 1</td>
			<td>Micro-Coax</td>
			<td></td>
			<td>UFB311A &#8211; 36 feet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration Standard Set (1) (manual)</td>
			<td>Keysight Technologies</td>
			<td></td>
			<td>Economy Type-N Calibration kit, 85054 D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration Standard Set (2) (E-cal)</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td></td>
			<td>Electronic Calibration Kit, N4693-60001, 10 MHz to 50 GHz</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cleaning Swab</td>
			<td>Chemtronics</td>
			<td></td>
			<td>Flextips Mini</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressed Air</td>
			<td>Techspray</td>
			<td></td>
			<td>Need ultra filtered</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter 1</td>
			<td>K&#38;L Microwave, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>8FV50-1802-T95-O/O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol</td>
			<td>Any brand</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VNA</td>
			<td>Keysight Technologies</td>
			<td></td>
			<td>There are many options available for a researcher &#8211; please consult the website</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

calibration of vector network analyzer for measurements in radio frequency propagation channels

In situ-mätningar av radiofrekvens (RF) spektrum aktivitet ger insikt i fysik radiofrekvensvåg förökning och validera befintliga och nya spektrum förökning modeller. Båda dessa parametrar är nödvändiga för att stödja och bevara störningsfri spektrumdelning, eftersom spektrumanvändningen fortsätter att öka. Det är viktigt att sådana förökningsmätningar är korrekta, reproducerbara och fria från artefakter och fördomar. Att karakterisera vinster och förluster av komponenter som används i dessa mätningar är avgörande för deras noggrannhet. En vektor nätverksanalysator (VNA) är en väletablerad, mycket exakt och mångsidig utrustning som mäter både magnitud och fas av signaler, om de är korrekt kalibrerade. I den här artikeln beskrivs de bästa metoderna för att kalibrera en VNA. När den har kalibrerats kan den användas för att korrekt mäta komponenter i ett korrekt konfigurerat spridningsmätningssystem (eller kanalklingande) eller kan användas som själva mätsystemet.

När du kontrollerar om en komponent fungerar korrekt är det viktigt att konsultera tillverkarens specifikationer, som finns på deras respektive webbplatser. Här mättes filtret (figur 10) efter samråd med specifikationerna14. Som visas i figur 11identifierades insättningsförlusten, liksom de 3 dB punkterna. Den uppmätta insättningsförlusten efter kalibrering, som visas med markör 1, hade en magnitud på 0,83 dB. Det negativa tecknet indikerar att det var en förlust. Insättningsförlusten i referensen anges vara 0,8 dBjusterad (dBa). Filtrets uppmätta 3 dB-bandbredd ändrades från 1749 MHz till 1854 MHz. När subtraheras gav detta ett värde på 105 MHz, vilket är nära det typiska värdet på 104,5 MHz.
Det finns 10 dB dämpare byggda för att tåla en ingångseffekt på 50 W, som beskrivs i tillverkarens specifikationer15. Dämpningsspecifikationen för denna dämpare är 10 dB ± 0,5 dB. Vid något tillfälle matar in en ingångseffekt som var större än 50 W i dämparen, vilket skadade dämparen. En kalibrerad VNA användes för att kontrollera kvaliteten på denna komponent. Återigen är det viktigt att mäta varje komponent före alla fältmätningar för kvalitetssäkring. Mätning av DUT visas i figur 12. I jämförelse visas mätning av en bra dB-dämpare i figur 13. Det bör noteras att det uppmätta värdet var 9,88 dB vid 1750 MHz, vilket ligger inom det angivna intervallet -9,5 till -10,5 dB över hela bandbredden på 1700–1900 MHz.
Slutligen är kabelförlust en annan viktig mätning som ofta utförs i radiofrekvensmätningar. Specifikationer för den uppmätta kabeln finns på sidan 5 i databladet16. Dämpningen per fot (dB/ft) var 0,05 dB vid 1 GHz eller 0,16 dB/m. En uppmätt kabel med en längd av 36 fot/11 m hade en specificerad förlust på ~ 1,8 dB, enligt tillverkaren. Den uppmätta förlusten visas i figur 14. Vid en frekvens av 1750 MHz var den uppmätta förlusten -1,88 dB (som, när den avrundas uppåt till närmaste tiondel av en decibel, är en magnitud på 1,9 dB).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig01.jpg"> Bild 1: Slå på VNA. Den röda cirkeln representerar platsen för VNA-strömbrytaren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig01large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig02.jpg"> Figur 2: Högkvalitativa, fasstabila kablar som är anslutna till två VNA-portar. Kablarna är anslutna till framsidan av VNA med en 8 in.lbf. momentnyckel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig02large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig03.jpg"> Bild 3: Rengöringskontakter. (A) Rengöring av innerledaren, (B) rengöring av den yttre ledaren och trådar, och(C)försiktigt föna kontakten med tryckluft. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig03large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig04.jpg"> Bild 4: En vridmomentnyckel av typen N för typ N-kontakter. Denna skiftnyckel används för att dra åt anslutningarna mellan VNA-kablarna och DUT. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig04large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig05.jpg"> Figur 5: Kalibreringssats av typ N. Här visas ett kalibreringssats som innehåller öppna, korta, belastnings- och thru-standarder som används för att kalibrera fel i VNA. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig05large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig06.jpg"> Figur 6: Kalibreringsstandarder av typ N. Fotografier av de manliga och kvinnliga kalibreringsstandarder som används vid kalibreringen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig06large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig07.jpg"> Bild 7: Elektronisk kalibreringsmodul. Ett fotografi av en elektronisk kalibreringsmodul. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig07large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig08.jpg"> Figur 8: Genom kalibreringskontroll efter kalibrering på ett observationsområde med log magnitud som en funktion av frekvensen i GHz. Värdet på thru är 0,01 dB med en frekvens av 1,8 GHz. Detta visar värdet av genom som en funktion av frekvens i GHz efter kalibrering. Genomen används som en kalibreringskontroll för att säkerställa att kalibreringen är giltig. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig08large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig09.jpg"> Bild 9: Förklaring av Smith Chart. Verkliga och imaginära impedansvärdeplatser för standardimpedanser visas i den vänstra figuren, och impedans magnitud värden visas i den högra siffran17. Denna Smith Chart ritning visar både den verkliga och imaginära impedans till vänster och impedans magnitud till höger. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig09large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig10.jpg"> Bild 10: RF-filter som är isatt mellan portarna 1 och 2. Ett fotografi av ett RF-filter som satts in mellan portarna 1 och 2 i slutet av VNA-kablarna under mätningarna. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig10large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig11.jpg"> Figur 11: Uppmätt insättningsförlust och 3 dB-punkter för RF-filter med specifikationer i figur 9. Detta är en skärmdump från VNA under mätning av RF-filtret som visas i figur 10. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig11large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig12.jpg"> Figur 12: Mätning av 10 dB-dämpare som inte omfattas av dess specifikationer. Det uppmätta värdet är -22,70 dB vid 1,7 GHz och dess specifikation är 10 dB ± 0,5 dB. Också visas är mätning av en 10 dB dämpare som inte längre inom sina specifikationer. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig12large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig13.jpg"> Figur 13: Mätning av 10 dB dämpare enligt dess specifikationer. Det uppmätta värdet var -9,88 dB. Också visas är mätning av en 10-dB dämpare som ligger inom dess specifikationer. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig13large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 14" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig14.jpg"> Bild 14: Mätning av 11 m koaxialkabel med ett 0,05 dB/ft specificerat dämpningsvärde. Förlust genom kabelns längd förväntades vara ~1,8 dB, vilket är förenligt med det uppmätta värdet på -1,9 dB vid 1,87 GHz. Också visas är mätning av en kabel som visar att den uppmätta förlusten ligger inom tillverkarens specifikationer. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig14large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels at JoVE.com

Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels

I detta protokoll beskrivs bästa praxis för kalibrering av en analysator för vektornätverk före användning som ett exakt instrument som är avsett att mäta komponenter i ett testsystem för mätning av radiofrekvensspridning.

Kalibrering av Vector Network Analyzer för mätningar i radiofrekvensutbredningskanaler

In situ measurements of radio frequency (RF) spectrum activity provide insight into the physics of radio frequency wave propagation and validate existing ...

Att göra bra mätningar är svårt. Detta förfarande kommer att bidra till att utveckla god mätpraxis. När detta protokoll följs kommer de virtuella datorerna att felsöka och karakterisera RF-enheter och system med precision.VNAs är det mest exakta sättet att mäta en RF-enhet eller RF-system. Teorin bakom denna teknik är väletablerad och efter detta protokoll kommer att ge konsekventa och repeterbara resultat. Demonstrerar proceduren blir Savio Tran, en kollega från mitt laboratorium.Innan du inleder en mätning, samla alla komponenter i systemet för mätning av utbredning inklusive kablarna, förstärkare, filter, enheter under test och andra relevanta komponenter. Observera att kvinnliga standarder som har en infogbar port för hanporten på kabeln kommer att användas i denna kalibrering. Minst en halvtimme före mätningen, sätt på VNA och tryck på förvalsknappen.Inspektera visuellt alla kablar och kontakter för uppenbara tecken på slitage som hack, bucklar och ofullkomliga kontaktgängor och rengör kontakterna på alla enheter och kabeländar. Innan deras anslutning, rikta VNA kablarna med portar ett och två och enheten under test och dra åt de anslutna kablarna för hand. Om lite till inget motstånd känns, dra åt med en 12 tums pounds momentnyckel för typ N anslutningar.För att ställa in VNA frekvensområdet, öppna stimulansmenyn och välj frekvens. Ställ in startfrekvensen på 1, 700 megahertz och stoppfrekvensen till 1, 900 megahertz. Om du vill ställa in måtttyp väljer du svar, mått och S21.Om du vill ställa in och justera porteffekten väljer du stimulus, power, power och justerar porteffekten till noll dbm. Om du vill ställa in och justera svepinställningarna väljer du stimulus, sweep och sweep setup, och stegade svep. Ställ in uppehållstid till noll mikrosekond.Om du vill ställa in och justera medelvärdesläget väljer du svar och medelvärde och ställer in mellanliggande frekvensbandbredden på en kilohertz. Om du vill ställa in visningsdataformatet väljer du svar, format och loggmag. Välj sedan stimulus, sweep, antal punkter och 1601 för att ställa in antalet datapunkter i den visade spårningen.Om du vill utföra en manuell kalibrering väljer du svar, cal, startkalibrering, kalibreringsguide och ostyrd kalibrering. Välj två portar kort öppen last thru under cal typ val och välj lämplig kalibreringssats så att ett exakt värde av standarderna i den specifika kalibreringssatsen är kända. Klicka sedan på nästa.Fäst en öppen kalibreringsstandard på kabeln som fästs på port ett och fäst en kort kalibreringsstandard på kabeln som är fäst vid port två. För att utföra en mätning av den bifogade öppna, på port ett, välj öppna och skriv N50 honan öppen. En spårning kommer att visas.För att utföra en mätning av den bifogade kort på port två, välj kort och typ N50 kvinnliga kort. En spårning kommer att visas. Efter den andra mätningen, byt kalibreringsstandarderna mellan portarna.Och på hamn ett, välj kort och typ N50 kvinnliga kort för att mäta den korta på port ett. En spårning kommer att visas. För att mäta den öppna på port två, på port två, välj öppna och skriv N50 kvinnliga öppna.Därefter byter du ut den korta från port ett med en bredbandsbelastning. Och på hamn ett, välj laster och skriv N50 bredbandsbelastning för att mäta belastningen på port ett. En spårning kommer att visas.När mätningen har slutförts tar du bort den öppna från port två och bredbandsbelastningen från port ett och överför bredbandsbelastningen från port ett till port två. Placera den öppna från port två på port ett för att förhindra läckagesignaler. Och på port två, välj laster och typ N50 bredbandsbelastning.En spårning kommer att visas. Sätt in en thru kalibrering standard mellan kablarna fäst vid portar ett och två och välj thru att mäta den thru kalibrering standard. Flera spår kommer att visas.När alla standarder har en bock ovanför dem, välj nästa och spara som användare CalSet. Ange sedan ett namn för kalibreringen och klicka på spara. För att kontrollera kalibreringen, anslut en thru adapter utan uppenbara tecken på slitage till kablarna mellan portar ett och två och välj svar, skala, skala, och ställa in per division till 0,1 decibel.För att mäta insättningsförlusten av thru, välj stimulans-menyn, utlösare, och singel. Ett enda svep kommer att visas över frekvensområdet. När resultatet har kontrollerats väljer du svar, skala och skala för att returnera värdet per division till 10 decibel.Om du vill mäta S11 väljer du stimulansmeny, utlösare och singel och väljer svar, mått och S11. För att mäta komponenter och systemförluster ansluter du först enheten under test till VNA och väljer svar, mått och S21. Om du vill mäta enheten under test, välj stimulans meny, utlösare och singel, och välj fil och spara data som att spara data som en visas spårningar visas format trace-fil.Ställ in omfattningen till visade spårningar, formatet till visas format, och välj en känsla typ av antingen CSV eller s2p som sparar de två port S parametrar. Om du vill kontrollera och analysera testresultaten av ett bandpassfilter väljer du marköranalys, markörsökning och max för att hitta infogningsförlusten av filtret. Välj marköranalys, markör, markör och ställ in stimulus för markör ett till 1, 802 megahertz för att ställa in centrumfrekvensen för det filter som mäts.Från dropdown-menyn väljer du markör två och markerar rutan på, flyttar vredet för att sänka markörfrekvensen till den punkt som är tre decibel under den uppmätta förlusten vid mittfrekvensen. Markera referens och markera rutan på. Välj sedan markör tre, markera rutan på och kontrollera rutan delta markör.Ställ sedan in stimulansen för markör tre till den punkt där delta tre är närmast noll. Filtrets tre decibelbandbredd kommer att visas av delta tre. Om en manuell kalibrering inte är vald väljer du alternativet för elektronisk kalibrering och fäster den elektroniska kalibreringssatsen i kablarna mellan portarna ett och två.Välj svar, kalibrering, startkalibrering, kalibreringsguiden och använd elektronisk kalibrering. Välj två port elektronisk kalibrering och lämplig modul och karakterisering och klicka på nästa. Klicka sedan på mät för att mäta kalibreringsstandarderna.I slutet av kalibreringen klickar du på Spara som användare CalSet för att spara kalibreringsdata. I denna representativa analys mättes filtret efter att ha konsulterat tillverkarens specifikationer. Som observerats identifierades infogningsförlusten liksom de tre decibelpunkterna.Här är ett mått på en skadad 10 decibel dämpare som mättes till minus 22,70 decibel. Som jämförelse kan man i denna siffra observera mätningen av en god 10 decibeldämpare. Observera att det uppmätta värdet ligger inom det angivna intervallet på minus 9,5 till minus 10,5 decibel över hela 1, 700 till 1, 900 megahertz bandbredd.Kabelförlust är en annan viktig mätning som ofta utförs vid radiofrekventa mätningar. I denna analys var till exempel den uppmätta förlusten minus 1,88 decibel vid en frekvens av 1, 750 megahertz. Var noga med att alltid kontrollera att du har en bra kalibrering innan du fortsätter att ta mätningar och att verifiera måttparametrarna med specifikationsarket efter mätning av en anordning.Att använda god mätpraxis med ett VNA på bänken översätter till pålitliga, noggranna mätningar på andra enheter och i komplexa miljöer.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Operational Amplifiers

SCIENTISTS IN ACTION

Frequency Mixing Magnetic Detection Scanner for Imaging Magnetic Particles in Planar Samples

Frekvens Blandning Magnet Detection Scanner för Imaging magnetiska partiklar i Planar Prover

The setup of a planar Frequency Mixing Magnetic Detection (p-FMMD) scanner for performing Magnetic Particles Imaging (MPI) of flat samples is presented. ...

Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs

Generation och konsekvent kontroll av pulsad Quantum frekvens kammar

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Radiofrekvens Magnetron Sputtering av GdBa2Cu3O7−δ/ La0,67Sr0,33MnO3 kvasi lipidens filmer på SrTiO3 (STO) singel-kristall substrat

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Carrier Lifetime Measurements in Semiconductors through the Microwave Photoconductivity Decay Method

Carrier livstid mätningar i halvledare via metoden mikrovågsugn Photoconductivity förfall

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor ...

Full-field Strain Measurements for Microstructurally Small Fatigue Crack Propagation Using Digital Image Correlation Method

Full-fältstammar mätningar för Microstructurally små trötthet spricka förökning med Digital bild korrelation metod

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the ...

Fabrication of Nanoheight Channels Incorporating Surface Acoustic Wave Actuation via Lithium Niobate for Acoustic Nanofluidics

Tillverkning av Nanoheight kanaler införliva Surface Acoustic Wave Actuation via Litium Niobat för akustisk nanofluidik

Controlled nanoscale manipulation of fluids is known to be exceptionally difficult due to the dominance of surface and viscous forces. Megahertz-order ...

Simulating Imaging of Large Scale Radio Arrays on the Lunar Surface

Simulera avbildning av storskaliga radiomatriser på månens yta

In recent years there has been a renewed interest in returning to the Moon for reasons both scientific and exploratory in nature. The Moon provides the ...

Calibration Procedures for Orthogonal Superposition Rheology

Kalibreringsprocedurer för ortogonal superpositionsreologi

Orthogonal superposition (OSP) rheology is an advanced rheological technique that involves superimposing a small-amplitude oscillatory shear deformation ...

Continuous-Wave Propagation Channel-Sounding Measurement System - Testing, Verification, and Measurements

Mätsystem för kontinuerlig vågutbredningskanaler - testning, verifiering och mätningar

Channel sounders are used to measure channel characteristics for radio systems. There are several types of channel sounders used today: continuous-wave ...