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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Offset補(bǔ)償功能淺析


  來源: 射頻微波實(shí)驗(yàn)室 時(shí)間:2020-07-21 編輯:清風(fēng)
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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀具有offset補(bǔ)償功能,是Calibration校準(zhǔn)功能的延伸。其應(yīng)用場(chǎng)景,是當(dāng)校準(zhǔn)過的接口附加探針、夾具或其它雙端口網(wǎng)絡(luò)時(shí),對(duì)附加網(wǎng)絡(luò)的損耗和延時(shí)參數(shù)的補(bǔ)償修正。


本文討論的Offset功能,不涉及嵌入/去嵌修正功能,也不涉及In Situ De-Embedding (ISD)和Smart Fixture De-embedding (SFD)。


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Offset功能實(shí)現(xiàn)方法

Auto Length

自動(dòng)進(jìn)行目標(biāo)端口的反射時(shí)延測(cè)量,得到offset部分的傳輸延時(shí)修正值delay,量值與phase delay一致。

修正后的offset連接面Delay=0。

Auto Length & Loss

自動(dòng)進(jìn)行目標(biāo)端口的反射時(shí)延測(cè)量,得到offset部分的傳輸延時(shí)修正值delay,量值與phase delay一致。

損耗:

Loss(f) = [Loss(f_ref)-Loss(DC)]*sqrt(f/f_ref)+Loss(DC)

Loss(f_ref)是參考頻點(diǎn)的損耗,用戶可以自定義頻點(diǎn),通常默認(rèn)1GHz;Loss(DC)對(duì)應(yīng)直流損耗,自動(dòng)測(cè)量獲取參考頻點(diǎn)和最低頻率處的損耗,并按以上公式修正每個(gè)頻點(diǎn)的損耗。

修正后的offset連接面Delay=0,Loss=0。

Direct Compensation

在整個(gè)測(cè)試頻段掃頻測(cè)試反射參數(shù),得到每個(gè)頻點(diǎn)的Delay和Loss實(shí)測(cè)值,作為修正值。修正后的offset連接面Delay=0,Loss=0。


Offset方法及其應(yīng)用比較

Auto Length & Loss

offset部分用傳輸線算法模型描述,時(shí)延是常量,損耗是由于趨膚效應(yīng)造成,符合上表中公式算法。如果offset部分符合傳輸線模型,優(yōu)先采用本方法。

適用場(chǎng)景:offset部分是延長電纜或精密射頻探針。

Direct Compensation

通過測(cè)試offset部分(雙向互易)的反射參數(shù),計(jì)算(幅度和相位的1/2)得到它的傳輸系數(shù),作為修正數(shù)據(jù)表。

適用場(chǎng)景:夾具接口offset部分有色散,或損耗頻響不平坦且不滿足趨膚效應(yīng)損耗公式。


Offset過程連接開短路設(shè)置

Offset > Auto Length & Loss 快捷方式,Offset末端DUT連接狀態(tài)無須設(shè)置,默認(rèn)空載開路。

在Fixture compensation中,各種方法都需要選擇定義offset末端狀態(tài):Open,Short,Open&Short。

受駐波影響,當(dāng)采用非理想夾具Open或Short補(bǔ)償后,測(cè)試曲線可能出現(xiàn)較大起伏波動(dòng),這種情況需要采用Open&Short,開路和短路兩步掃描后,計(jì)算獲取offset補(bǔ)償。


-能夠應(yīng)用Calibration校準(zhǔn)的接口,首選校準(zhǔn),Offset是校準(zhǔn)的補(bǔ)充延伸,應(yīng)用于無法進(jìn)行校準(zhǔn)的接口,不能取代校準(zhǔn)。offset通常應(yīng)用在沒有相應(yīng)類型校準(zhǔn)件的場(chǎng)景。

-Offset功能必須頻率掃描模式。執(zhí)行offset時(shí)注意模糊距離,通常掃頻頻點(diǎn)步進(jìn)要小于offset部分電長度倒數(shù)的1/2。

-執(zhí)行Offset時(shí),矢網(wǎng)綁定當(dāng)前測(cè)量設(shè)定的接收端口,也就是矢網(wǎng)激活的測(cè)量(MEAS)所對(duì)應(yīng)的接收通道。例如,MEAS - S22,執(zhí)行2端口offset,MEAS - b1,執(zhí)行1端口offset。

-對(duì)于符合傳輸線模型的非色散端口offset,例如非標(biāo)準(zhǔn)同軸接口轉(zhuǎn)接電纜或精密射頻探針,推薦使用Auto Length & Loss方法,否則采用Direct Compensation。

-波導(dǎo)端口通常不使用offset功能。

(作者:陳峰)


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