《044_Coupler之七:微帶耦合器改善定向性措施45》所述:端口回波損耗指標(biāo)嚴(yán)重影響微帶窄邊耦合器的定向性指標(biāo)。
或者反過(guò)來(lái),《045_Coupler之八:微帶耦合器應(yīng)用》提到的駐波檢測(cè)電路中,如果用定向性指標(biāo)不佳的耦合器去測(cè)試主信號(hào)線回波損耗,也是測(cè)不準(zhǔn)的。
一句話:耦合器回?fù)p、定向性互相影響。
在VNA測(cè)試時(shí),如果測(cè)試夾具本身的回波損耗指標(biāo)不佳,會(huì)影響耦合器的回?fù)p測(cè)試結(jié)果,所以需要校準(zhǔn)掉測(cè)試夾具本身的影響。
SLOT或TRL校準(zhǔn)面
SMA接口的SLOT校準(zhǔn)件,包含Short、Load、Open、Through,校準(zhǔn)過(guò)程太復(fù)雜。
因此又有了的電子校準(zhǔn)件Ecal:
校準(zhǔn)過(guò)程簡(jiǎn)單。
關(guān)于這兩種件的校準(zhǔn)原理,可在網(wǎng)上找到相關(guān)資料。本文只談?wù)剮追N校準(zhǔn)方式的校準(zhǔn)面,SLOT和Ecal的校準(zhǔn)面如下圖(圖片來(lái)自于電巢學(xué)員實(shí)際仿真設(shè)計(jì)的樣品)紅色虛線所示:
顯然測(cè)試的回波損耗包含了SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配特征。
即使如此,耦合器測(cè)試指標(biāo)還是不錯(cuò)的,電巢學(xué)員學(xué)到了真本事。
但是,如果想精確測(cè)試此耦合器指標(biāo),期望的校準(zhǔn)面如上圖綠色實(shí)線框所示,要將測(cè)試夾具本身的SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配也校準(zhǔn)掉,怎么辦?這就引出了TRL自制校準(zhǔn)件和端口延伸(或推擠)方案。
TRL自制校準(zhǔn)件
TRL校準(zhǔn)面如下圖所示綠色虛線:
自制TRL校準(zhǔn)面與期望符合,適用于測(cè)試高定向性微帶耦合器。
關(guān)于TRL校準(zhǔn)件的原理和設(shè)計(jì),可參閱網(wǎng)上文章,網(wǎng)上圖片不清晰,且Load校準(zhǔn)件圖片不嚴(yán)瑾,會(huì)誤導(dǎo)大家,所以本文做了重繪,圖片如上。持續(xù)關(guān)注電巢App或本公眾號(hào),后期會(huì)講到這個(gè)Load校準(zhǔn)件有啥問(wèn)題?
網(wǎng)上這篇文章的SMA采用了螺釘安裝的表面貼SMA,指標(biāo)極佳,值得贊賞。
端口延伸(或推擠)
關(guān)于端口延伸(或推擠)網(wǎng)上文章也很多,例如:http://www.doc88.com/p-6042926255788.html,對(duì)于無(wú)源微帶器件(尤其是高定向性耦合器)的測(cè)試來(lái)說(shuō),其中的一句話(前提假設(shè))特別重要:
“假設(shè)轉(zhuǎn)接頭的微帶線及測(cè)試電纜可以滿足阻抗匹配的條件,或者阻抗失配帶來(lái)的反射,相對(duì)被測(cè)件反射較小“
這句話對(duì)于常規(guī)射頻芯片或連接器測(cè)試,一般都是能滿足的。
但對(duì)于高定向性的耦合器來(lái)說(shuō),不滿足了,本公眾號(hào)第44篇文章已經(jīng)有推論:如果定向性指標(biāo)要求25dB,則理論上回波損耗指標(biāo)至少要求30dB。
三種校準(zhǔn)方式的校準(zhǔn)面如下圖所示:
總結(jié)
SLOT和Ecal不能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配和PCB布線本身的插入損耗和相位;
端口延伸(或推擠)只能校準(zhǔn)掉PCB布線本身的插入損耗和相位(時(shí)延),不能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配;
自制TRL能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配、PCB布線本身的插入損耗和相位(時(shí)延),適合于測(cè)試高定向性耦合器;
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:046_VNA校準(zhǔn)面
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