《044_Coupler之七:微帶耦合器改善定向性措施45》所述:端口回波損耗指標嚴重影響微帶窄邊耦合器的定向性指標。
或者反過來,《045_Coupler之八:微帶耦合器應用》提到的駐波檢測電路中,如果用定向性指標不佳的耦合器去測試主信號線回波損耗,也是測不準的。
一句話:耦合器回損、定向性互相影響。
在VNA測試時,如果測試夾具本身的回波損耗指標不佳,會影響耦合器的回損測試結果,所以需要校準掉測試夾具本身的影響。
SLOT或TRL校準面
SMA接口的SLOT校準件,包含Short、Load、Open、Through,校準過程太復雜。
因此又有了的電子校準件Ecal:
校準過程簡單。
關于這兩種件的校準原理,可在網上找到相關資料。本文只談談幾種校準方式的校準面,SLOT和Ecal的校準面如下圖(圖片來自于電巢學員實際仿真設計的樣品)紅色虛線所示:
顯然測試的回波損耗包含了SMA與PCB轉換結構的阻抗失配特征。
即使如此,耦合器測試指標還是不錯的,電巢學員學到了真本事。
但是,如果想精確測試此耦合器指標,期望的校準面如上圖綠色實線框所示,要將測試夾具本身的SMA與PCB轉換結構的阻抗失配也校準掉,怎么辦?這就引出了TRL自制校準件和端口延伸(或推擠)方案。
TRL自制校準件
TRL校準面如下圖所示綠色虛線:
自制TRL校準面與期望符合,適用于測試高定向性微帶耦合器。
關于TRL校準件的原理和設計,可參閱網上文章,網上圖片不清晰,且Load校準件圖片不嚴瑾,會誤導大家,所以本文做了重繪,圖片如上。持續關注電巢App或本公眾號,后期會講到這個Load校準件有啥問題?
網上這篇文章的SMA采用了螺釘安裝的表面貼SMA,指標極佳,值得贊賞。
端口延伸(或推擠)
關于端口延伸(或推擠)網上文章也很多,例如:http://www.doc88.com/p-6042926255788.html,對于無源微帶器件(尤其是高定向性耦合器)的測試來說,其中的一句話(前提假設)特別重要:
“假設轉接頭的微帶線及測試電纜可以滿足阻抗匹配的條件,或者阻抗失配帶來的反射,相對被測件反射較小“
但對于高定向性的耦合器來說,不滿足了,本公眾號第44篇文章已經有推論:如果定向性指標要求25dB,則理論上回波損耗指標至少要求30dB。
三種校準方式的校準面如下圖所示:
總結
SLOT和Ecal不能校準掉SMA與PCB轉換結構的阻抗失配和PCB布線本身的插入損耗和相位;
端口延伸(或推擠)只能校準掉PCB布線本身的插入損耗和相位(時延),不能校準掉SMA與PCB轉換結構的阻抗失配;
自制TRL能校準掉SMA與PCB轉換結構的阻抗失配、PCB布線本身的插入損耗和相位(時延),適合于測試高定向性耦合器;
審核編輯:劉清
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原文標題:046_VNA校準面
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