Анализатор цепей ОБЗОР-804/1 - калибровка (для лаб. работ)

Материал из pr
Перейти к: навигация, поиск

Анализатор цепей ОБЗОР-804/1 - калибровка (для лаб. работ)

3.52.png

Установив в процессе трёхпортовой калибровки все двадцать семь ошибок для каждой измеряемой частоты можно получить истинное значение S– параметров: S11a, S21a, S31a, … S33a .



Примечание
При использовании трёхпортовой калибровки, вычисление любого из S–параметров требует знания всех девяти измерений S11m, S21m, S31m, … S33m, поэтому для обновления одного или всех S– параметров измеритель должен сделать три сканирования, в которых каждый порт должен быть источником сигнала.

==== 5.1.3.4 Четырёхпортовая модель ошибок ====
Результат измерения в четырёхпортовой системе зависит от сорока восьми систематических ошибок приведённых в таблице 5.3.
Таблица 5.3 Систематические ошибки в четырёхпортовой системе

3.53.png

Установив в процессе четырёхпортовой калибровки все сорок восемь ошибок для каждой измеряемой частоты можно получить истинное значение S– параметров: S11a, S21a, S31a, S41a,… S44a .



Примечание
При использовании четырёхпортовой калибровки, вычисление любого из S–параметров требует знания всех девяти измерений S11m, S21m, S31m, S41m, … S44m, поэтому для обновления одного или всех S–параметров измеритель должен сделать четыре сканирования, в которых каждый порт должен быть источником сигнала.

Содержание

5.1.4 Определение положения измерительных портов

Процесс калибровки определяет положение измерительных портов. Измерительным портом считается разъем, к которому подключаются калибровочные меры в процессе калибровки. Измерительным портом может являться разъем на передней панели (тип N 50 Ω), если к нему в процессе калибровки подключаются калибровочные меры. В некоторых случаях для проведения измерений необходимо подключить к разъему на передней панели коаксиальный кабель и/или адаптер для перехода к другому типу разъема. В таких случаях в процессе калибровки калибровочные меры необходимо подключать к разъему кабеля или адаптера. На рисунке 5.3 приведены два случая определения положения измерительных портов при измерении двухпортового устройства. Использование кабелей и/или адаптеров не влияет на результат измерений, если они включены в процесс калибровки.

3.57.png

В некоторых случаях используют термин плоскость калибровки, под которым понимают воображаемую плоскость, проходящую по срезу разъемов, к которым подключаются калибровочные меры в процессе калибровки

5.1.5 Стадии процесса калибровки

Процесс калибровки включает в себя следующие стадии:
 Выбор комплекта калибровочных мер, соответствующего типу присоединительных разъёмов измерительного порта.
 Выбор метода калибровки, исходя из требуемой точности измерений. Метод калибровки определяет, какая часть ошибок (либо все ошибки) модели ошибок будет скомпенсирована;
 Измерение калибровочных мер в заданном диапазоне частот. Число измерений мер зависит от метода калибровки;
 Измеритель сравнивает измеренные параметры калибровочных мер с их заранее известными параметрами. Разница используется для вычисления калибровочных коэффициентов (систематических ошибок);
Таблица калибровочных коэффициентов сохраняется в измерителе и используется для коррекции измерений.
Калибровка является всегда специфической для канала, так как зависит от установок стимула канала, в особенности от частотного диапазона. Это означает, что таблица калибровок хранится для каждого канала в отдельности.

5.1.6 Методы калибровки

Измеритель поддерживает несколько методов калибровки. Методы калибровки различаются количеством и типом используемых калибровочных мер, набором корректируемых систематических ошибок и точностью. Следующая таблица даёт обзор методов калибровки.



Примечание
С целью упрощения таблицы индексы S- параметров и термов ошибок приведены для портов с наименьшими номерами. Для других портов выражения будут аналогичны. Например, если в строке нормализация передачи вместо портов 1-2 используются порты 3-4, то вместо выражений S21, Et21, Ex21, будут выражения: S43, Et43, Ex43.



3.58.png

1 Если выполняется опциональная калибровка направленности. 2 Если выполняется опциональная калибровка развязки.

3.59.png

5.1.6.1 Нормализация

Нормализация – это простейший метод калибровки, так как он требует измерения только одной калибровочной меры для каждого измеряемого S– параметра.
 Однопортовые измерения коэффициента отражения (S11, S22) калибруются с помощью меры КЗ или ХХ, давая оценку частотной неравномерности отражения – Er.
 Двухпортовые измерения коэффициента передачи (S21, S12) калибруются с помощью меры перемычка, давая оценку частотной неравномерности передачи – Et.
Метод называется нормализацией, так как измеряемый S–параметр в каждой частотной точке делится на соответствующий S–параметр калибровочной меры (нормируется). Нормализация устраняет частотно зависимые ослабление и сдвиг фазы в цепи измерения, она не компенсирует ошибки направленности, согласования и развязки. Это ограничивает точность метода.

5.1.6.2 Опциональная калибровка направленности

Измерители имеют возможность опциональной калибровки направленности (Ed) при использовании нормализации отражения путем дополнительного измерения меры – нагрузка. Дополнительная коррекция направленности, увеличивает точность метода нормализации.

5.1.6.3 Опциональная калибровка развязки

Измерители имеют возможность опциональной калибровки развязки (Ex) при выполнении трёх видов калибровки:
 нормализация передачи,
 однонаправленная двухпортовая калибровка,
 полная двухпортовая калибровка.
Калибровка осуществляется путём измерения развязки при подключении нагрузок одновременно к двум портам. Калибровка развязки, в большинстве случаев, может быть пропущена в силу очень незначительного проникновения сигнала между портами измерителя.



Примечание
При калибровке развязки рекомендуется устанавливать узкую полосу ПЧ, усреднение, а так же жёстко закреплять кабели.




5.1.6.4 Полная однопортовая калибровка

Полная однопортовая калибровка требует подключения трёх калибровочных мер к одному порту:
 мера КЗ,
 мера ХХ,
 мера нагрузка.
Измерение трех мер позволяет компенсировать все три ошибки однопортовой модели – Ed, Es, Er. Полная однопортовая калибровка обладает высокой точностью при измерении отражения с помощью одного порта.

5.1.6.5 Однонаправленная двухпортовая калибровка

Однонаправленная двухпортовая калибровка совмещает полную однопортовую калибровку и расширенную нормализацию передачи. Метод позволяет более точно оценить ошибку частотной неравномерности передачи (Et), чем нормализация передачи.
Однонаправленная двухпортовая калибровка требует подключения трех мер к порту источника, как однопортовая калибровка, плюс подключение меры – перемычка между этим калиброванным портом источника и вторым портом приёмника.
Однонаправленная двухпортовая калибровка корректирует ошибки Ed, Es, Er в порте источника и ошибку частотной неравномерности передачи – Et. Она не учитывает ошибку согласования источника (El) двухпортовой модели ошибок измерения.
Однонаправленная двухпортовая калибровка подходит в случае измерения параметров устройства в одном направлении, например S11 и S21.

5.1.6.6 Полная двухпортовая калибровка

Полная двухпортовая калибровка требует семь подключений калибровочных мер. Она совмещает две полные однопортовые калибровки для каждого порта, плюс одно подключение меры перемычка, при котором делаются два измерения передачи для каждого порта – источника сигнала. Если требуется опциональная калибровка развязки, то необходимо подключение двух нагрузок к портам, при котором делаются два измерения развязки для каждого порта – источника сигнала.
Полная двухпортовая калибровка корректирует все двенадцать ошибок двухпортовой модели ошибок: Ed1, Ed2, Es1, Es2, Er1, Er2, Et1, Et2, El1, El2, Ex1, Ex2 (коррекция Ex1, Ex2 может быть опущена).
Полная двухпортовая калибровка обладает высокой точностью при измерениях двухпортовых устройств.

5.1.6.7 Скользящая нагрузка

В полной однопортовой и двухпортовой калибровках возможно использование скользящей нагрузки вместо фиксированной. Использование данного типа нагрузки позволяет значительно повысить точность калибровки на высоких частотах по сравнению с фиксированной нагрузкой.
Скользящая нагрузка использует серию измерений в различных положениях подвижного элемента для компенсации отражения от поглощающего элемента.
Для активирования алгоритма "скользящей нагрузки" при выполнении калибровки, в выбранном комплекте калибровочных мер должна находится мера типа "скользящая нагрузка" и ей должен быть назначен класс "нагрузка" соответствующего порта. Редактирование калибровочных мер и назначение им классов подробно описано ниже.
Скользящая нагрузка обладает ограничением по частоте снизу. Для преодоления этого ограничения в нижней части частотного диапазона используют фиксированную нагрузку. Для совместной калибровки с помощью скользящей и фиксированной нагрузок используется механизм подклассов мер. Механизм подклассов мер подробнее описан ниже.

5.1.6.8 Неизвестная перемычка

Неизвестная перемычка используется только в методе полной двухпортовой калибровки, которая также называется SOLT калибровкой от английского – Short, Open, Load, Thru.
В данной калибровке используется соединение портов друг с другом – так называемая перемычка. Если невозможно обеспечить соединение портов друг с другом в силу несоответствия пола или типа разъемов, то необходимо использовать перемычку с известными параметрами. Однако точное знание параметров перемычки не всегда возможно, в этом случае на помощь приходит калибровка с "неизвестной перемычкой".
В качестве "неизвестной перемычки" может выступать произвольный четырехполюсник с неизвестными параметрами. К "неизвестной перемычке" предъявляются лишь два требования.
Первое требование касается коэффициента передачи перемычки. Она должна обладать свойством обратимости (S21 = S12), что легко выполняется практически для любых пассивных цепей. Кроме того, не рекомендуется применять перемычки с потерями более 20 дБ, из за увеличения погрешности калибровки.
Второе требование заключается в знании примерной электрической длины "неизвестной перемычки", с точностью до 1/4 длины волны на максимальной частоте калибровки. Более того, и данное требование может быть опущено,

если выбран шаг по частоте:
3.60.png

В этом случае программа анализатора автоматически определяет электрическую длину (задержку) четырехполюсника.
Иными словами задержку "неизвестной перемычки" можно не задавать, если используется достаточно мелкий шаг по частоте. Например, для "неизвестной перемычки" длиной ..... ,с коэффициентом замедления ........... задержка ...... Тогда шаг по частоте для автоматического определения задержки "неизвестной перемычки" должен быть задан: ......... , или количество точек в диапазоне сканирования 8 ГГц должно быть не менее 16. Для надежной работы шаг по частоте и количество точек выбирают с не менее, чем с двукратным запасом.
Для использования алгоритма "неизвестной перемычки" при выполнении полной двухпортовой калибровки, в описание комплекта калибровочных мер должна быть включена мера типа "неизвестная перемычка" и ей должен быть назначен класс "перемычка" для пары портов. Редактирование калибровочных мер и назначение им классов подробно описано ниже.
Если пользователем задано нулевое значение задержки "неизвестной перемычки" в редакторе комплектов калибровочных мер, то она определяется автоматически. В противном случае используется введенное пользователем значение задержки, которое должно быть задано с точностью до 1/4 длины волны на максимальной частоте калибровки.

5.1.6.9 TRL калибровка

TRL калибровка (Thru-Reflect-Line) является наиболее точной из описанных методов калибровки, так как она использует воздушные линии в качестве мер. TRL калибровка требует подключения следующих калибровочных мер:

  • Перемычка или опорная линия,
  • Отражатель (КЗ или ХХ),
  • Вторая линия или пара согласованных нагрузок.

TRL – это общее название семейства калибровок, в зависимости от используемых мер, используют и другие наименования: LRL, TRM, LRM.
Если в качестве первой меры используется перемычка нулевой длины, то метод называют TRL. Если в качестве первой меры используется линия ненулевой длины, то метод называют LRL (Line-Reflect-Line). Для обозначения первой меры как TRL, так и LRL калибровки вводится класс мер TRL-перемычка, который включает в себя перемычку и линии. Линия из класса TRL-перемычка также называется опорной.
В качестве второй меры TRL калибровки обычно используется мера XX или КЗ. Для обозначения второй меры вводится класс мер TRL-отражатель,
В качестве третьей меры TRL калибровки используется вторая линия. На низких частотах, где хорошо работают нагрузки, может использоваться пара согласованных нагрузок, так как они эквивалентны согласованной линии бесконечной длины. В последнем случае – метод называется TRM (Thru- Reflect-Match) или LRM (Line-Reflect-Match), соответственно. Для обозначения третьей меры TRL калибровки вводится класс мер TRL-линия/нагрузка, который включает в себя линии и нагрузки.

Частотный диапазон.

TRL и LRL калибровки имеют ограниченный частотный диапазон с отношением нижней частоты к верхней частоте до 1:8. Границы частотного диапазона зависят от длины линии для TRL калибровки или от разности длин двух линий для LRL калибровки.
TRM и LRM калибровки теоретически не имеют ограничения по частоте, однако параметры фиксированных нагрузок ухудшаются с ростом частоты. Рекомендуемый предел использования TRM и LRM калибровки до 1 ГГц.

Волновое сопротивление линий и нагрузок.

Все линии и нагрузки должны иметь как можно более точное значение волнового сопротивления Z0. TRL калибровка переносит волновое сопротивление мер в откалиброванную систему. В коаксиальном тракте в качестве линий используются прецизионные воздушные линии, имеющие точное значение волнового сопротивления Z0 равное 50 Ω.

Опорная линия.

В TRL калибровке в качестве первой меры используется перемычка нулевой длины. В LRL калибровке вместо нулевой перемычкам используется линия, которая называется опорной линией. В качестве опорной линией служит наиболее короткая линия. Ее длина должна быть известна для точного вычисления положения калибровочных плоскостей. Однако возможна LRL калибровка, когда длина опорной линии не известна. В таком случае ее длина принимается равной нулю, при этом плоскость калибровки будет проходить по центру линии, а не по срезу портов.

TRL-линия.

TRL-линией называется воздушная линия, используемая в TRL калибровке, либо вторая, более длинная линия, используемая в LRL калибровке. Длина TRL линии должна быть известна лишь примерно. Длина линии используется при вычислении частотного диапазона калибровки следующим образом. Пусть ΔL – разность длин двух линий LRL калибровки, а для TRL калибровки эта разность равна длине линии, так как в качестве опорной линии служит перемычка нулевой длины. Тогда разность фаз между TRL-линией и опорной линией, либо перемычкой должна быть не менее 20° на нижней частоте и не более 160° на

верхней частоте калибровки:
3.62.png

Таким образом, отношение верхней частоты к нижней для TRL/LRL калибровки составляет 1:8. Кроме того, TRL/LRL калибровка не работает на низких частотах, так как для этого требуется очень длинная линия. Для расширения частотного диапазона калибровки используют две и более TRL- линии. Так для двух TRL-линий частотный диапазон может быть увеличен до 1:64.

TRL-нагрузка.

В отличие от TRL/LRL калибровки, TRM/LRM калибровка использует вместо TRL-линии согласованные нагрузки, которые эквивалентны линии бесконечной длины. TRM/LRM калибровка теоретически не имеет ограничения по частоте. Однако применение TRM/LRM калибровки на высоких частотах сдерживается качеством нагрузок. Как правило, TRM/LRM калибровка используются в нижней части частотного диапазона, так она работает начиная с нулевой частоты.

TRL-отражатель.

К TRL-отражателю не предъявляется жёстких требований. Параметры TRL- отражателя должны быть известны лишь примерно. Отражатель должен обладать коэффициентом отражения близким к 1, а его фазовая характеристика должна быть известна с точностью ±90°. Типично любая мера ХХ или КЗ удовлетворяет этим требованиям. Следующее требование заключаются в том, что коэффициент отражения должен быть идентичен для каждого порта. В случае использования одной и той же меры по очереди для каждого порта, это требование автоматически выполняется. В случае, когда порты имеют разъёмы различного пола или типа, необходимо использовать специальные меры, с идентичными электрическими характеристиками, выпускаемые парами.

Расширение частотного диапазона TRL калибровки:

Для расширения частотного диапазона TRL калибровки используют метод разбиения на несколько непересекающихся диапазонов. В каждом диапазоне используются отдельные TRL-линии различной длины, для которых должно выполняться условие разности фаз между ней и опорной линией от 20° до 160°, которое описано выше. В самом низкочастотном диапазоне используется согласованная нагрузка.
Для расширения частотного диапазона калибровки программное обеспечение прибора позволяет использовать до 8 линий. Для это служат два механизма управления комплектами калибровочных мер:
- назначение частотных границ калибровочным мерам, которое подробно описано в разделе "5.3.2 Определение калибровочных мер";
- назначение классов калибровочных мер с возможностью отнесения до 8 калибровочных мер к одному классу, так называемых подклассов мер. Подробнее смотри раздел "5.3.4 Назначение классов калибровочных мер".
Упомянутое разбиение частотного диапазона калибровки на поддиапазоны и назначение каждому из них отдельной TRL-линии производится пользователем заблаговременно до калибровки в редакторе комплектов калибровочных мер.

5.1.6.10 Multiline TRL калибровка

Классическая TRL калибровка, описанная в предыдущем разделе, использует для расширения частотного диапазона калибровки несколько линий различной длины. При этом она использует метод разбиения частотного диапазона на отдельные поддиапазоны.
Multiline TRL калибровка также использует несколько линий. При этом она не использует разбиение на несколько частотных поддиапазонов. Вместо этого все линии используются одновременно во всем частотном диапазоне калибровки.
Избыточность измерений линий используется как для расширения частотного диапазона, так и для увеличения точности калибровки. Число линий должно не менее 3-х, с увеличением числа линий растёт точность калибровки.
Для включения множества линий в процесс калибровки, как и в обычной TRL калибровке используется механизм подклассов мер, который подробно описан в разделе "5.3.4 Назначение классов калибровочных мер".
Переключение между обычной и Multiline TRL калибровкой описано в разделе "5.2.7.1 Multiline опция TRL калибровки".
В следующей таблице приведены отличия между обычной и Multiline TRL калибровками при заполнении данных в редакторе комплектов калибровочных

мер.
3.64.png

5.1.7 Калибровочные меры и комплекты мер

Калибровочные меры – это прецизионные физические устройства, используемые для определения погрешностей в измерительной системе.
Комплект мер – это набор калибровочных мер с определённым типом разъёмов, и с определённым волновым сопротивлением, соответственно.
Измеритель содержит определения комплектов калибровочных мер различных производителей. Пользователь может добавлять определения своих комплектов калибровочных мер или модифицировать предопределённые. Порядок редактирования комплектов калибровочных мер описан в разделе 5.3.
Для обеспечения точности калибровки необходимо выбрать в программе используемый комплект калибровочных мер. Порядок выбора комплекта калибровочных мер описан в разделе 5.2.1.

5.1.7.1 Определения и классы калибровочных мер

Каждая калибровочная мера имеет определение и принадлежит к одному или нескольким классам.
Определение калибровочной меры – это математическое описание ее параметров.
Класс калибровочной меры – это назначение меры в конкретном методе калибровки с привязкой к номеру порта. Например, "нагрузка порта 1" в полной двухпортовой калибровке.

5.1.7.2 Типы калибровочных мер

Тип калибровочной меры – это категория физических устройств, к которой относится мера, используемая для определения её параметров. Измеритель поддерживает следующие типы калибровочных мер:

  • ХХ,
  • КЗ,
  • Фиксированная нагрузка,
  • Скользящая нагрузка,
  • Перемычка/линия,
  • Неизвестная перемычка,
  • Мера, определённая данными (S-параметрами).

Примечание
Тип калибровочной меры не следует путать с ее классом. Тип калибровочной меры – это часть определения, которая используется для вычислении параметров меры.



5.1.7.3 Способы определения калибровочных мер

В измерителе используются два способа определения калибровочных мер:

  • модель калибровочных мер (раздел 5.1.7.4),
  • таблица S-параметров (раздел 5.1.7.5).

Кроме того, для каждой меры указываются значения нижней и верхней рабочей частоты. За пределами указанных частот измерения меры не используются при калибровке.

5.1.7.4 Модель калибровочных мер

Модель калибровочной меры, представленная в виде эквивалентной цепи, используется для вычисления её S-параметров. Модель используется для мер типа ХХ, КЗ, фиксированная нагрузка, перемычка/линия.
Для мер ХХ, КЗ, фиксированная нагрузка используется однопортовая модель, представленная на рисунке 5.4.
Для меры перемычка/линия используется двухпортовая модель,

представленная на рисунке 5.5.
3.65.png

Описание числовых параметров модели эквивалентной цепи калибровочных мер даны в таблице 5.2.

3.66.png

3.67.png

5.1.7.5 Калибровочные меры, определённые данными

Калибровочные меры, определённые данными задаются с помощью таблицы S- параметров. Каждая строка таблицы содержит значения частоты и S- параметров меры. Для однопортовых мер таблица содержит значения одного параметра – S11, а для двухпортовых мер таблица содержит значения всех четырёх параметров – S11, S21, S12, S22.
Таблица S-параметров вводится пользователем вручную или может быть загружена из файла формата Touchstone. Для однопортовых мер используются файлы *.s1p, а для двухпортовых мер используются файлы *.s2p.

5.1.7.6 Степень определения калибровочных мер

В различных методах калибровки используются полностью или частично определённые комплекты калибровочных мер.
В полной двухпортовой калибровке, полной однопортовой калибровке, однонаправленной двухпортовой калибровке и нормализации используются полностью определенные меры, то есть меры с известными S-параметрами. S- параметры мер ХХ, КЗ, нагрузка и перемычка/линия должны быть определены моделью, либо данными.


Примечание
Меры типа неизвестная перемычка и скользящая нагрузка являются исключением в указанных выше калибровках. Их S-параметры определяются в ходе самого процесса калибровки. Неизвестная перемычка примеряется только в полной двухпортовой калибровке.



В TRL калибровке и ее модификациях (TRM, LRL, LRM) используются частично определенные меры:

  • мера TRL-перемычка должна иметь требуемое значение Z0

(S11=S22=0) и известную длину (задержку),

  • мера TRL-линия/нагрузка должна иметь такое же значение Z0 как

у первой меры,

  • мера TRL-отражатель должна иметь известную с точностью до

±90° фазу.

5.1.7.7 Классы калибровочных мер

Наряду с определением меры с помощью модели или данных, ей должен быть назначен класс. Одной мере может быть назначено несколько классов. Назначение классов мер осуществляется индивидуально для каждого комплекта калибровочных мер. Порядок назначения классов мер описан в разделе 5.3.4.
Назначение класса калибровочной мере служит для указания метода калибровки, роли меры в калибровке, номера порта(ов). Измеритель поддерживает классы мер, перечисленные в таблице 5.5.

3.68.png

Например, назначение мере "ХХ –F–" класса " ХХ Порт 1" означает, что данная мера используется для калибровки первого порта в следующих методах калибровки: полная двухпортовая, полная однопортовая, однонаправленная двухпортовая, и нормализация.


Примечание
Назначение классов изменяет наименования мер на программных кнопках калибровки.


5.1.7.8 Подклассы калибровочных мер

Подклассы служат для назначения одного класса нескольким мерам. Механизм подклассов используется, главным образом, для калибровки в широком частотном диапазоне с помощью нескольких мер, каждая из которых не покрывает весь частотный диапазон. Каждый класс мер может содержать до 8 подклассов.
Например, в имеющемся комплекте калибровочных мер определены нагрузка от 0 ГГц до 2 ГГц, и линия от 1.5 ГГц до 12 ГГц. Для осуществления TRM/TRL калибровки в полном частотном диапазоне, нагрузке должен быть назначен подкласс 1, а линии – подкласс 2 класса "TRL-линия/нагрузка".
Если меры имеют пересекающийся диапазон частот (как в указанном выше примере от 1.5 ГГц до 2 ГГц), то в нем используются измерения меры, которая была измерена последней.



Примечание
Назначение подклассов мер изменяет программные кнопки калибровки. Кнопка измерения заменяется кнопкой перехода в меню подклассов, которое содержит кнопки измерения нескольких мер.



5.2.1 Выбор комплекта калибровочных мер

Используемый при калибровке комплект калибровочных мер должен быть выбран пользователем согласно описанной процедуре. Если он отсутствует в списке предопределенных комплектов, то он должен быть предварительно создан. Создание и редактирование комплектов калибровочных мер описано в разделе 5.3.


3.69.png



Примечание
Убедитесь, что напротив выбранного комплекта мер установлена галочка.


5.2.2 Калибровка нормализации отражения

Нормализация отражения – простейший метод калибровки для измерения коэффициента отражения (S11 или S22). Он требует измерения одной калибровочной меры КЗ или ХХ (рисунок 5.7). По усмотрению пользователя может быть проведена калибровка направленности путем измерения меры

нагрузка.
3.70.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.71.png




3.72.png



Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния канала (таблица 5.4) и в строке состояния графика (таблица 5.5).


5.2.3 Калибровка нормализации передачи

Нормализация передачи – простейший метод калибровки для измерения коэффициента передачи (S21 или S12). Он требует измерения одной калибровочной меры перемычка (рисунок 5.8). По усмотрению пользователя может быть проведена калибровка развязки путем измерения двух мер

нагрузка.
3.73.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.74.png


3.75.png




Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния канала (таблица 5.4) и в строке состояния графика (таблица 5.5).

5.2.4 Полная однопортовая калибровка

Полная однопортовая калибровка используется при измерении коэффициента отражения (S11 или S22). Он требует измерения трех калибровочных мер КЗ, ХХ, нагрузка (рисунок 5.9).

3.76.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.77.png



3.78.png



Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния канала (таблица 5.4) и в строке состояния графика (таблица 5.5).

5.2.5 Однонаправленная двухпортовая калибровка

Однонаправленная двухпортовая калибровка используется в случае измерения параметров ИУ в одном направлении, например S11 и S21. Она требует подключения трёх мер к порту источника, плюс подключение меры – перемычка между этим калиброванным портом источника и вторым портом приёмника (рисунок 5.10). По усмотрению пользователя может быть проведена калибровка развязки путём измерения двух мер нагрузка.

3.79.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.80.png
3.81.png




Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния канала (таблица 5.4) и в строке состояния графика (таблица 5.5).


5.2.6 Полная двухпортовая калибровка

Полная двухпортовая калибровка совмещает две однопортовые калибровки для каждого порта, плюс измерение передачи и отражения меры перемычка в каждом направлении (рисунок 5.11). По усмотрению пользователя может быть проведена калибровка развязки путём измерения двух мер нагрузка.

3.82.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.83.png
3.84.png

5.2.6.1 Калибровка с неизвестной перемычкой

Порядок проведения калибровки с неизвестной перемычкой не отличается от порядка проведения полной двухпортовой калибровки, описанного в предыдущем разделе.
Для осуществления калибровки с неизвестной перемычкой необходимо предварительно внести в описание набора калибровочных мер неизвестную перемычку и назначить ей класс. В результате в меню двухпортовой калибровки станет доступна кнопка измерения неизвестной перемычки.
Порядок внесения определения новой калибровочной меры в набор калибровочных мер описан в разделе 5.3.3. При добавлении калибровочной меры неизвестная перемычка необходимо указать всего два параметра: тип меры "неизвестная перемычка" и примерную задержку распространения в одном направлении. Причём последний параметр может быть указан как ноль для его автоматического определения во время калибровки (раздел 5.1.6.8).
Порядок назначения классов калибровочных мер описан в разделе 5.3.4. Вновь добавленную меру неизвестная перемычка необходимо поместить в класс "Перемычка, порт 1-2".

5.2.7 TRL калибровка

TRL калибровка является наиболее точным методом калибровки при выполнении двухпортовых измерений (рисунок 5.12).

3.85.png

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), выбрать комплект

калибровочных мер.
3.86.png
3.87.png

5.2.7.1 Multiline опция TRL калибровки

Порядок проведения Multiline TRL калибровки не отличается от порядка проведения TRL калибровки, описанного в предыдущем разделе. Число применяемых линий различной длины при этом должно быть не менее 3-х.
Предварительно пользователем должен быть создан и отредактирован комплект калибровочных мер для Multiline TRL калибровки. Особенности заполнения данных как для обычной так и для Multiline TRL калибровки приведён в разделе "5.1.6.10 Multiline TRL".
Переключение между обычной и Multiline TRL калибровками осуществляется при помощи соответствующей кнопки в меню TRL-калибровки.

3.88.png

5.2.8 Использование подклассов в калибровке

При использовании для калибровки нескольких мер одного класса, им должны быть назначены подклассы с помощью редактора комплектов калибровочных мер. Порядок назначения подклассов описан в разделе 5.3.4.
При назначении двух и более подклассов для одного класса мер, программная кнопка измерения меры заменяется кнопкой перехода в меню подклассов, который содержит список всех мер данного класса.
Дальнейшее описание данного раздела построено на примере комплекта калибровочных мер для TRL калибровки, в котором в классе "TRL линия/нагрузка" назначены подклассы для трех мер: нагрузка (Lowband) , линия 2 (TRL Line 2) и линия 3 (TRL Line 3).

3.89.png

5.2.9 Использование скользящей нагрузки в калибровке

Скользящая нагрузка может быть использована вместо фиксированной нагрузки в полной однопортовой и двухпортовой калибровках.
Если комплект калибровочных мер содержит скользящую нагрузку – то программная кнопка измерения нагрузки в меню калибровки заменяется кнопкой перехода на дополнительный уровень меню, который содержит логику калибровки скользящей нагрузки.
Калибровка скользящей нагрузкой включает серию измерений в нескольких положениях подвижного элемента. Минимальное количество измерений – 5, максимальное количество измерений – 8.

3.90.png




Примечание
Скользящая нагрузка имеет нижнюю граничную частоту. Поэтому для калибровки в полном частотном диапазоне используют две нагрузки: фиксированную нагрузку в нижнем диапазоне частот, скользящую нагрузку в верхнем диапазоне частот (смотри раздел 5.2.8 Калибровка с использованием подклассов).



5.2.10 Отключение коррекции ошибок

Функция позволяет отключать коррекцию ошибок, которая автоматически включается после завершения любого метода калибровки.

3.91.png


5.2.11 Проверка состояния коррекции ошибок

Состояние коррекции ошибок индицируется для каждого графика, отдельно индицируется обобщённый статус коррекции ошибок для всех графиков канала.
Обобщённый статус коррекции ошибок для всех графиков S-параметров канала индицируется в специальном поле в строке состояния канала (таблица 5.4). Описание строки состояния канала смотри в разделе 4.2.6.

3.92.png

Состояние коррекции ошибок для каждого графика в отдельности отражается в строке состояния графика (таблица 5.5). Описание строки состояния графика смотри в разделе 4.2.2.

3.93.png

5.2.12 Установка системного сопротивления Z0

Системное сопротивление Z0 – это волновое сопротивление измерительного тракта. Обычно оно совпадает с волновым сопротивлением используемых при калибровке калибровочных мер. Величина Z0 должна быть установлена до калибровки, так как она используется при расчёте калибровочных коэффициентов.

3.94.png

5.2.13 Функция удлинения портов

Функция удлинения портов позволяет исключить из результатов измерения согласованную длинную линию с потерями или без потерь. Таким образом, функция "виртуально" удлиняет порт, перенося плоскость калибровки на длину линии. Параметры линии задаются пользователем раздельно для каждого порта

(рисунок 5.14).
3.95.png

При исключении линии без потерь из результатов измерения компенсируется набег фазы, вызванный электрической длиной линии:

3.96.png

Функция исключения линии без потерь аналогична функции установки электрической задержки для графика (раздел 4.9.7), но в отличие о нее действует на все графики измерений канала, компенсируя длину линии при измерении передачи, и двойную длину – при измерении отражения.
Для исключения линии с потерями используются следующие методы задания потерь, в одной, двух или трёх частотных точках:
1. Частотно–независимые потери на нулевой частоте L0

3.97.png

2. Частотно–зависимые потери, заданные величиной потерь в двух точках: L0 на нулевой частоте, и L1 на частоте F1

3.98.png

3. Частотно–зависимые потери, заданные величиной потерь в трех точках: L0 на нулевой частоте, L1 на частоте F1, и L2 на частоте F2

3.99.png

5.3 Редактирование комплектов мер

Данный раздел описывает, как вносить изменения в определение комплектов мер, добавлять или удалять комплекты мер.
Измеритель содержит таблицу на 50 различных комплектов калибровочных мер. Первая часть таблицы содержит предопределённые комплекты калибровочных мер. Вторая часть таблицы служит для ввода пользовательских комплектов мер.
Внесение изменений в предопределённые комплекты мер может потребоваться в следующих случаях:

  • Изменение назначения мер портам для обеспечения соответствия

типа разъёма (вилка, гнездо);

  • Дополнение комплекта мер пользовательской мерой, например,

перемычкой с ненулевой длиной;

  • Уточнение параметров мер для повышения точности

калибровки.
Ввод пользовательских комплектов мер необходим в случае отсутствия комплекта калибровочных мер в списке предопределённых.
Удаление комплектов мер возможно только для пользовательских комплектов мер.
Любые изменения комплектов мер автоматически сохраняются в постоянной памяти измерителя. Для сохранения изменений не требуется нажатия специальной кнопки "сохранить".


Примечание
Изменения предопределённых комплектов мер в любой момент можно отменить, вернув его в исходное состояние.



5.3.1 Таблица комплектов мер

Таблица комплектов калибровочных мер (рисунок 5.15) служит для выбора и редактирования комплектов мер.


Выбор для калибровки комплекта мер осуществляется галочкой в поле "выбрать" (раздел 5.2.1).
Выбор для редактирования комплекта мер осуществляется выделением цветом строки в таблице комплектов мер.
Редактирование комплектов калибровочных мер включает две основных процедуры: определение калибровочных мер и назначение классов калибровочных мер. Сначала должна быть выполнена процедура определения калибровочных мер, а затем процедура назначения классов калибровочных мер. Определение калибровочных мер и назначение им классов производится в отдельных таблицах.
В таблице комплектов мер можно редактировать наименование и описание комплекта. Наименование появляется на кнопках меню калибровки. Описание служит для информации пользователя.
В таблице содержаться также не редактируемые информационные поля: признаки предопределённого и изменённого комплекта мер и счётчик мер в комплекте.

5.3.1.1 Выбор комплекта мер для редактирования

В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на нужную строку стрелками "вверх" и "вниз".



Примечание
Галочка "выбрать" не играет роли при выборе комплекта для редактирования, она служит для выбора комплекта мер при калибровке.



5.3.1.2 Редактирование наименования и описания комплекта мер

В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на соответствующее поле стрелками "вправо" и "влево" и нажмите «Enter». Затем введите новый текст в таблицу.

4.01.png

5.3.1.3 Отмена изменений предопределённых комплектов мер ==

В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на нужную строку.

4.02.png




Примечание
Восстановить можно комплекты, для которых установлен признак "Да" в поле "предопределён" и "изменён".

5.3.1.4 Удаление пользовательских комплектов мер

В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на нужную строку.

4.03.png



Примечание
Удалить можно комплекты, для которых установлен признак "Нет" в поле "предопределён".



5.3.1.5 Сохранение комплектов мер в файле

Сохранение комплекта мер в файле предназначено для копирования комплекта мер в другую строку таблицы или для переноса файла между измерителями.
Данная команда не требуется для сохранения изменений, вносимых пользователем в определение комплекта мер, так как они сохраняются автоматически.
В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на нужную строку.

5.32.png

5.3.1.6 Загрузка комплектов мер из файла

Загрузка комплекта мер осуществляется из файла, сохраненного с помощью предыдущей команды.
В таблице комплектов мер (рисунок 5.15) переместите выделение на нужную строку.

5.33.png

5.3.2 Определение калибровочных мер

Таблица определения калибровочных мер (рисунок 5.16) содержит список всех мер одного комплекта калибровочных мер. Для мер, определённых моделью, таблица содержит параметры модели. Для мер, определённых данными, параметры модели не заполняются, а S-параметры таких мер содержаться в отдельной таблице (раздел 5.3.3).

5.34.png

5.35.png

5.3.2.1 Добавление меры

5.36.png

5.3.2.2 Удаление меры

5.37.png


5.3.2.3 Редактирование параметров меры

Перемещаясь по таблице определения калибровочных мер (рисунок 5.16) с помощью клавиш навигации, введите значения параметров калибровочной меры:


No меры
Номер калибровочной меры, указанный в документации на комплект калибровочных мер (для информации только).


Тип меры
Выбирает тип меры:

  • ХХ,
  • КЗ,
  • Нагрузка
  • Перемычка/линия,
  • Неизвестная перемычка,
  • Скользящая нагрузка,
  • Табличные данные

Наименование меры
Наименование меры, которое указывается на кнопках меню калибровки.


Частота min. Значение минимальной рабочей частоты меры


Частота max.
Значение максимальной рабочей частоты меры


Задержка смещения
Значение задержки смещения в одном направлении (с).


Z0 смещения
Значение волнового сопротивления смещения (Ω).


Потери смещения
Значение потерь смещения (Ω/c).


Импеданс нагрузки
Значение сопротивления сосредоточенной нагрузки (Ω).


C0 10–15 F
Для меры ХХ значение коэффициента C0 полиномиальной формулы краевой емкости: C = C0 + C1 f + C2 f 2 + C3 f 3


C1 10–27 F/Hz Для меры ХХ значение коэффициента C1 полиномиальной формулы краевой емкости.


C2 10–36 F/Hz2
Для меры ХХ значение коэффициента C2 полиномиальной формулы краевой емкости.


C2 10–45 F/Hz3
Для меры ХХ значение коэффициента C3 полиномиальной формулы краевой емкости.


L0 10–12 H
Для меры КЗ значение коэффициента L0 полиномиальной формулы паразитной индуктивности: L = L0 + L1 f + L2 f 2 + L3 f 3


L1 10–24 H/Hz
Для меры КЗ значение коэффициента L1 полиномиальной формулы паразитной индуктивности.


L2 10–33 H/Hz2 Для меры КЗ значение коэффициента L2 полиномиальной формулы паразитной индуктивности.


L2 10–42 H/Hz3
Для меры КЗ значение коэффициента L3 полиномиальной формулы паразитной индуктивности.


5.3.2.4 Копирование/вставка мер

5.38.png


5.3.2.5 Изменение порядка мер в таблице

5.39.png


5.3.3 Таблица S-параметров калибровочных мер

Таблица S-параметров калибровочных мер (рисунок 5.17) служит для ввода и редактирования S-параметров калибровочных мер с типом "Табличные данные".

5.40.png
5.41.png



Примечание
Программная кнопка Определить табл. данные недоступна, если тип меры не "Табличные данные".


Вид таблицы различается для одно- и двухпортовых мер. Для однопортовых мер таблица содержит один параметр – S11. Для двухпортовых мер таблица содержит четыре параметра – S11, S21, S12, S22. Вид таблицы определяется перед ее заполнением: если данные вводятся из файла – то форматом файла Touchstone (s1p или s2p), если данные вводятся вручную – то пользователь будет дополнительно спрошен об этом.
Данные в таблице могут быть представлены в трех форматах по выбору пользователя:

  • действительная и мнимая часть,
  • линейная амплитуда и фаза в градусах
  • логарифмическая амплитуда в децибелах и фаза в градусах.

При калибровке для двухпортовых мер действует следующее правило: мера считается подключенной портом 1 (S11) к порту измерителя с меньшим номером, а портом 2 (S22) к порту измерителя с большим номером. Если требуется "перевернуть" двухпортовую меру, то для этого служит функция "реверс портов".

5.3.3.1 Добавление строки таблицы

5.42.png


5.3.3.2 Удаление строки таблицы

5.43.png


5.3.3.3 Стирание таблицы

5.44.png


5.3.3.4 Выбор формата таблицы

5.45.png


5.3.3.5 Реверс портов

5.46.png


5.3.3.6 Загрузка данных из файла

5.47.png



5.3.4 Назначение классов калибровочных мер

Назначение классов калибровочных мер выбранного комплекта мер производится в таблице классов (рисунок 5.18). Наименования мер заносится в ячейки таблицы путем выбора из списка мер комплекта.
Каждая строка таблицы соответствует классу мер, обозначенному в двух левых колонках таблицы.
Если используется единственная мера в классе, то она указывается в колонке "Подкласс 1". Если используются несколько мер для одного класса, как описано в разделе 5.2.8, то заполняются колонки "Подкласс 2", "Подкласс 3", и так далее.

5.48.png


5.3.4.1 Редактирование таблицы классов

Перемещаясь по таблице классов калибровочных мер (рисунок 5.18) с помощью клавиш навигации, нажмите «Enter» в нужной ячейке для появления всплывающего меню. Затем выберите в меню наименование калибровочной меры, которой должен быть назначен класс и номер порта, указанные в левой части таблицы.

5.3.4.2 Удаление мер в таблице классов

Перемещаясь по таблице классов калибровочных мер (рисунок 5.18) с помощью клавиш навигации, нажмите «Enter» в нужной ячейке для появления всплывающего меню. Затем выберите в меню строку None для очистки ячейки таблицы, содержащей наименование удаляемой меры.

5.49.png



Примечание
В колонке "Подкласс 1" калибровочные меры удалить нельзя.




5.3.4.3 Функция строгого соответствия классам

Данная функция служит для ограничения типа мер, доступных в каждом классе по признаку соответствия (таблица 5.6) . Если данная функция отключена, то возможно назначить мере любой класс.

5.50.png
5.51.png


5.3.4.4 Функция группового назначения номера порта

Данная функция служит для автоматического назначения одной меры всем портам конкретного класса при её назначении хотя бы одному порту.

5.52.png

5.4 Калибровка мощности портов

Измеритель поддерживает постоянный уровень мощности на выходе измерительных разъёмов, с точностью указанной в технических характеристиках. Уровень мощности устанавливается пользователем в диапазоне от – 60 до +10 дБм.
При подключении исследуемого устройства используются соединяющие кабеля, обладающие потерями. Для поддержания более точного уровня мощности на входе исследуемого устройства с учётом соединяющих кабелей – предназначена калибровка мощности портов.
Калибровка мощности портов осуществляется внешним измерителем мощности, подключаемым к разъёмам на конце кабелей, предназначенным для подключения исследуемого устройства.
После осуществления калибровки мощности портов, автоматически включается коррекция мощности портов. В дальнейшем пользователь имеет возможность отключить либо включить коррекцию мощности портов.
Калибровка мощности портов проводится для каждого порта и каждого канала в отдельности.


Примечание
Состояние коррекции мощности портов индицируется в строке состояния каждого графика (раздел 4.2.2), и в строке состояния канала (раздел 4.2.6).


5.4.1 Таблица компенсации потерь

Функция компенсации потерь предназначена для компенсации нежелательных потерь между измерителем мощности и калибруемым портом в процессе калибровки мощности. Потери, которые необходимо компенсировать задаются в виде таблицы: частота, потери (рисунок 5.19).

5.53.png

Значения потерь в промежуточных частотных точках интерполируются по линейному закону.
Таблица компенсации потерь компенсации задаётся для каждого порта в отдельности.


Примечание
Для компенсации потерь данная функция должна быть включена и таблица должна быть заполнена до калибровки мощности.


5.4.2 Порядок калибровки мощности портов

Подключите и настройте измеритель мощности как указано в разделе 8.10. Подключите сенсор к одному из портов и выполните калибровку как описано ниже. Затем повторите калибровку для другого порта.

5.54.png



Примечание
После окончания цикла калибровки – автоматически включается коррекция мощности порта.



5.4.3 Включение и отключение коррекции мощности порта

5.55.png


5.4.4 Редактирование таблицы компенсации потерь

При необходимости использования функции компенсации потерь – заполните таблицу и включите функцию компенсации потерь до проведения калибровки мощности портов. Таблица заполняется для каждого порта в отдельности.

5.56.png
5.57.png


5.5 Калибровка приёмников

При измерении входной мощности (раздел 4.7.3) усиление отдельных приёмников откалибровано в заводских условиях по входу измерительных разъёмов.
На практике необходимо измерять мощность на входе разъёмов портов, образованных соединительными кабелями и другими цепями, обладающими потерями. Для более точного измерения мощности на входе портов – предназначена калибровка приёмников.
Калибровка приёмников осуществляется подачей на вход калибруемого порта сигнала с другого порта – источника сигнала. Калибровка приёмника требует соединения двух портов перемычкой.
Для достижения наивысшей точности калибровки приёмника – в порте источника должна быть проведена калибровка мощности. Если калибровка мощности порта – источника не проводилась, то для получения удовлетворительного результата, соедините разъем калибруемого порта с разъёмом порта – источника на лицевой панели.
После осуществления калибровки приёмников, автоматически включается коррекция приёмников. В дальнейшем пользователь имеет возможность отключить либо включить коррекцию приёмников.
Калибровка приёмников возможна только для тестовых приёмников каждого порта: это приёмники А и B (рисунок 4.11) Калибровка приёмников проводится для каждого порта и каждого канала в отдельности.


Примечание
Состояние коррекции приёмников индицируется в строке состояния каждого графика (раздел 4.2.2), и в строке состояния канала (раздел 4.2.6).


5.5.1 Порядок калибровки приёмников

Соедините перемычкой калибруемый порт и порт – источник сигнала.

5.58.png
5.59.png

Примечание
После окончания цикла калибровки – автоматически включается коррекция приемника.


5.5.2 Включение и отключение коррекции приемников

5.60.png


5.6 Скалярная калибровка смесителей

Скалярная калибровка смесителей – наиболее точный метод калибровки, используемый для измерения смесителей в режиме смещения частоты.
Скалярная калибровка смесителей – требует применения калибровочных мер КЗ, ХХ, нагрузки и измерителя мощности (рисунок 5.20). Подключение и настройка измерителя мощности описаны в разделе 8.10.

5.61.png

Скалярная калибровка смесителей позволяет измерять:

  • Параметры отражения S11 и S22 в векторной форме;
  • Параметры передачи S21 и S12 в скалярной форме.

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), установить комплект калибровочных мер. Включить режим смещения частоты и установить параметры смещения портов.


Примечание
Скалярная калибровка смесителей может осуществляться без смещения частоты. Режим смещения может быть включен позже при измерении смесителей. В таком случае установки базового частотного диапазона должны перекрывать частотные диапазоны портов в режиме смещения. Данный способ удобен, но обладает меньшей точностью, так как использует интерполяцию.


5.62.png
5.63.png
5.64.png



Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния канала (таблица 5.4) и в строке состояния графика (символы SMC).


5.7 Векторная калибровка смесителей

Векторная калибровка смесителей – метод калибровки, используемый для измерения смесителей, который позволяет измерять в векторной форме как параметры отражения, так и параметры передачи, в том числе фазу и ГВЗ коэффициента передачи.
Векторные измерения смесителей требуют дополнительного смесителя с фильтром, называемый калибровочным смесителем.
Фильтр служит для выделения частоты ПЧ, которая служит входной частотой исследуемого смесителя:

  • ВЧ + Гет
  • ВЧ – Гет
  • Гет – ВЧ

Калибровочный и измеряемый смеситель работают от общего генератора частоты гетеродина.
Векторные измерения смесителей – это комбинация двухпортовой калибровки и функции исключения цепи (рисунок 5.21).

5.65.png

Функция исключения цепи требует для своей работы файл с S-параметрами цепи. Получение такого файла для пары калибровочный смеситель / фильтр – называется векторной калибровкой смесителей.
Для получения файла S-параметров пары калибровочный смеситель / фильтр – используются измерения трех калибровочных мер КЗ, ХХ, нагрузка (рисунок 5.22).

5.66.png

5.7.1 Порядок проведения векторной калибровки смесителей

Перед калибровкой необходимо выполнить следующие предварительные установки измерителя: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие), установить комплект калибровочных мер.

  • Провести двухпортовую калибровку.
  • Собрать схему векторной калибровки.
  • Установить частоту и мощность внешнего генератора.
5.67.png



Примечание
Проверить состояние калибровки можно в строке состояния графика – символы F2 и Иск (двухпортовая калибровка и функция исключения цепи).


5.8 Автоматический калибровочный модуль

Автоматический калибровочный модуль (АКМ) – специальное устройство позволяющее автоматизировать процесс калибровки. АКМ серии SC представлен на рисунке 5.23.

5.68.png

АКМ обладает следующими преимуществами перед традиционной SOLT калибровкой с использованием комплекта механических мер:

  • Позволяет сократить количество присоединений различных мер. Вместо

подключения 7 мер, требуется подключение к 2 разъемам АКМ;

  • Ускоряет процедуру калибровки;
  • Уменьшает вероятность ошибок оператора;
  • Обладает потенциально более высокой точностью.

АКМ серии SC имеет два высокочастотных разъёма для подключения к портам анализатора и разъем USB для управления. В своём составе АКМ содержит электронные ключи, переключающие различные импедансы отражения и передачи, и память для хранения точных значений S – параметров этих импедансов.
Калибровка осуществляется программой анализатора в полностью автоматическом режиме. После подключения АКМ оператором, далее программное обеспечение анализатора автоматизирует оставшуюся процедуру калибровки: переключает различные состояния АКМ, измеряет их и рассчитывает калибровочные коэффициенты, используя хранящиеся в памяти АКМ данные.

5.8.1 Общие сведения об АКМ серии SC

Типы калибровки:
С помощью АКМ серии SC программное обеспечение анализатора позволяет производить полную двухпортовую или полную однопортовую калибровку "одним нажатием кнопки". При проведении однопортовой калибровки рекомендуется подключать согласованную нагрузку к неиспользуемому порту АКМ.
Характеризация:
Характеризацией называют таблицу S – параметров всех состояний ключей АКМ, хранящуюся в памяти АКМ. Характеризация бывает заводская и пользовательская. АКМ имеет два раздела памяти: защищенный и не защищенный для записи. В первом хранится заводская характеризация, второй предназначен для записи до трех пользовательских характеризаций. Перед калибровкой пользователь имеет возможность выбрать одну из характеризаций: заводскую или пользовательскую. Смысл пользовательской характеризации заключается в возможности записать S – параметры АКМ с присоединенными адаптерами к портам АКМ.
Программное обеспечение позволяет провести пользовательскую характеризацию записать данные в АКМ "одним нажатием кнопки". Необходимым условием для этого является предварительная калибровка анализатора с конфигурацией портов, совместимой с конфигурацией портов АКМ.
Автоматическая ориентация:
Ориентацией называется соответствие портов АКМ портам анализатора. В отличие от портов анализатора, которые нумеруются цифрами, порты АКМ обозначаются литерами A и B.
Ориентация задается либо вручную оператором, либо определяется автоматически. Способ ориентации ручной или автоматический выбирается оператором. При автоматическом способе ориентации программное обеспечение анализатора каждый раз перед процедурой калибровки или характеризации определяет ориентацию АКМ.
Неизвестная перемычка:
Перемычка реализуемая внутри АКМ с помощью электронных ключей обладает потерями. Поэтому для обеспечения заданной точности калибровки необходимо точно знать параметры перемычки, либо использовать алгоритм неизвестной перемычки.
Программное обеспечение позволяет использовать обе эти возможности. В памяти АКМ хранятся S – параметры перемычки, которые используются для вычисления калибровочных коэффициентов. Если же используется алгоритм неизвестной перемычки, то указанные параметры не используются.
Термокомпенсация:
Наиболее точная калибровка достигается при температуре АКМ, при которой проводилась его характеризация. При отклонении от данной температуры, параметры АКМ начинают отклонятся от записанных в памяти. Это приводит к увеличению погрешности калибровки АКМ.
Для компенсации температурной погрешности, АКМ серии SC обладают функцией термокомпенсации. Термокомпенсация – это программная функция коррекции S-параметров АКМ, основанная на данных о его температурной зависимости и данных от датчика температуры внутри АКМ. Температурная зависимость каждого экземпляра АКМ снимается в заводских условиях и сохраняется в его памяти.
Пользователь имеет возможность включить или отключить функцию термокомпенсации.
Доверительный тест:
АКМ серии SC имеют дополнительное состояние – аттенюатор, который не используется во время калибровки. Аттенюатор используется для проверки действующей калибровки, проведённой как с помощью АКМ, так и любым другим методом. Такая проверка называется доверительным тестом.
Доверительный тест заключается в одновременной индикации на экране анализатора измеряемых и записанных в памяти АКМ S – параметров аттенюатора. Измеренные параметры индицируются на графике данных, а считанные из АКМ – на графике памяти. Пользователь имеет возможность сравнить два графика, оценить степень их совпадения и сделать вывод корректности проведённой калибровки.
Для детального сравнения пользователь может использовать функцию математики (деления) данных и памяти.

5.8.2 Порядок проведения автокалибровки

Перед калибровкой АКМ необходимо выполнить следующие предварительные установки анализатора: назначить активный канал, установить параметры канала (частотный диапазон, полосу ПЧ и другие).
Подключите АКМ к портам анализатора, USB порт АКМ подключите к USB порту компьютера (Обзор – 804/1) или анализатора (Обзор – 804).

5.69.png


Текст 5.8.3 Порядок проведения пользовательской характеризациизаголовка

Пользовательская характеризация АКМ требуется при изменении разъемов АКМ с помощью адаптеров. Характеризуется новое устройство АКМ плюс адаптеры. Для сохранения точности характеризации не рекомендуется отсоединять и заново присоединять адаптеры.
Перед пользовательской характеризацией АКМ необходимо выполнить двухпортовую калибровку анализатора с конфигурацией портов, совместимой с конфигурацией портов АКМ.
Подключите АКМ к портам анализатора, USB порт АКМ подключите к USB порту компьютера (Обзор – 804/1) или анализатора (Обзор – 804).

5.70.png

После измерения АКМ появится диалоговое окно:

5.71.png

Заполните информационные поля:

  • Имя оператора;
  • Наименование анализатора;