圖5。史密斯圓圖顯示了S2611套件的開路標(biāo)準(zhǔn)反射系數(shù)的測量值。

測量的反射系數(shù)呈弧形。當(dāng)頻率較低時，它從零的相位角開始，然后隨著頻率的增加而順時針移動。這是由于兩個因素造成的：

開路的邊緣電容。

實(shí)際開路之前出現(xiàn)的短傳輸線。

確定短期標(biāo)準(zhǔn)

圖6顯示了母短節(jié)的物理結(jié)構(gòu)。中間導(dǎo)線與圖示右側(cè)外導(dǎo)線短路。

?圖6。。圖片由Gregory Bonaguide和Neil Jarvis提供

與開路標(biāo)準(zhǔn)一樣，在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際實(shí)施之前，傳輸線的長度很短。。與開路一樣，幾乎所有短缺都是如此——我們只是在這里進(jìn)行區(qū)分，以解釋為什么標(biāo)準(zhǔn)的反射信號經(jīng)歷頻率相關(guān)的相位變化。

短路位置產(chǎn)生電感（Le）。就像我們在前面章節(jié)中討論的邊緣電容一樣，這種電感與頻率相關(guān)。我們可以忽略低頻和大尺寸連接器（≥7 mm）的Le。在更高的頻率和?。ā?.5 mm）連接器中，我們至少需要一個三階多項式來描述電感隨頻率的變化：

?方程式3。

圖7顯示了短標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的一些典型值。

典型短標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)。

?圖7。典型短標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)。圖片由Keysight提供

史密斯圓圖上的短標(biāo)準(zhǔn)

在史密斯圓圖上，測得的短路反射系數(shù)顯示為一個弧形，在低頻時以180度的相位角開始，隨著頻率的增加順時針移動。這是由于短路的寄生電感和傳輸線的長度使其成為一個偏置短路。圖8顯示了S2611校準(zhǔn)工具包的短路的測量反射系數(shù)

史密斯圓圖顯示了S2611的短路標(biāo)準(zhǔn)的測量反射系數(shù)。

圖8。史密斯圓圖顯示了S2611試劑盒短路標(biāo)準(zhǔn)的測量反射系數(shù)。

測量校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)

假設(shè)我們在用戶校準(zhǔn)中使用開路和短路標(biāo)準(zhǔn)。如果我們在校準(zhǔn)后使用VNA來測量這些標(biāo)準(zhǔn)的反射系數(shù)，我們還會在史密斯圓圖上看到圓弧嗎？

總之，是的。大多數(shù)真正的空位和空位實(shí)際上都是偏置空位和偏置空位，所以它們的響應(yīng)對應(yīng)于史密斯圓圖上的一個弧，而不是一個點(diǎn)。有關(guān)原因的更多信息，請參閱“通過示例學(xué)習(xí)——使用阻抗史密斯圓圖”中的示例4和5

校準(zhǔn)過程不會改變這一點(diǎn)。它只會消除測試設(shè)置中的缺陷，并確定正確的誤差項，以將標(biāo)準(zhǔn)的測量響應(yīng)映射到三階多項式描述中預(yù)期的響應(yīng)。事實(shí)上，即使標(biāo)準(zhǔn)在某種程度上受到輕微損壞，并且沒有產(chǎn)生制造商規(guī)定的特性，VNA也會調(diào)整結(jié)果，使其與多項式描述一致。

因此，您應(yīng)該通過測量并非來自您在校準(zhǔn)過程中使用的試劑盒的開路或短路標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)證您完成校準(zhǔn)的結(jié)果。這個過程根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的測量響應(yīng)產(chǎn)生誤差項——如果我們從同一試劑盒中重新測量標(biāo)準(zhǔn)品，我們可能會錯誤地認(rèn)為校準(zhǔn)是正確的。VNA已經(jīng)進(jìn)行了調(diào)整，以符合該標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)。

通過使用不同的標(biāo)準(zhǔn)，我們可以看到VNA對未參與校準(zhǔn)過程的設(shè)備的測量效果。這使我們能夠發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)過程中可能發(fā)生的任何錯誤或不一致，如不正確的標(biāo)準(zhǔn)定義或松動的連接。

總結(jié)