网络分析仪的校准和S参数测量

网络分析仪的校准和S参数测量

Cynthia Furse, Ray Woodward
ECE 6130 无线局域网实验室


1. 戴上接地手镯（任何人，任何时候！）
2. 接通电源（把源放到工作台上）。你需要开启4个“Line/Power”按钮。
3. 根据需要把连接器和额外的电缆接到网络分析仪。用网络分析仪电缆时要非常仔细，不要使它们过份弯曲。
4a. 校准网络分析仪（仅S11或S22反射测量）。
a. 按你使用的连接器类型选择校准套件。
b. 设置频率范围。在STIMULUS控制上按start，键入所要的起始频率。对停止频率重复同样步骤。
c. 拿走校准装置腾清桌面。然后在屏幕的软键菜单上按MORE，接着按DELETE CAL SET，最后选择一个数字。
d. 选择校准类型。通常是CAL1-7mm，因为这是连接到网络分析仪的电缆类型。
e. 选择S11-1端口或S22-1端口（取决于你要使用的电缆）。
f. 提示你把校准标准放到电缆终端。它们在木盒中。
1. 从短路块开始（贴有标志）。连接短路块，按软键SHORT，在进行测量时（很快）SHORT有下划线。取下短路块，把塑料盖放到标准上，并找到开路块。
2. 开路块。它的长度与短路块相同，但直径较小并在末端有一个孔。按OPEN，等到OPEN有下划线，取下开路块，将塑料盖放到原处。
3. 找到负载标准。这是盒中长而光滑的圆柱。把它接上并按LOAD，按BROADBAND，再按DONE LOADS。假设我们的负载在整个校准频率范围都很精确，因此这是“宽带的”标准。放好塑料盖，将所有标准放回盒中。（注意！这些标准又小又贵，如果丢失我们就没有其它标准了。）
4. 省略隔离测量。
i. 按SAVE 1-port CAL。按一个数字，这是你要保存校准设置的位置。它应回答“Correction ON”。
ii. 检查校准。最坏情况通常是开路，因而要再次放上开路标准。在FORMAT菜单上按SMITH CHART。应在smith图右边看到一个小点，但也可能看到的是一条短线。用同样方法检查短路和负载。对于短路，应在smith图左边看到一个点。对于负载，点应在中间。如果这些都不“清晰”，重做这些校准。可能影响校准的因素有：电缆和连接器间，元件间，以及到网络分析仪的连接紧密程度。
iii. 如果得到好的校准结果，把标准盒放回柜中。
4b. 校准网络分析仪（对反射和传输测量的全二端口校准）。

a. 按你使用的连接器类型选择校准套件。
b. 设置频率范围。在STIMULUS控制上按start，键入所要的起始频率。对停止频率重复同样步骤。
c. 在MENUS控制上按CAL。
d. 拿走校准装置腾清桌面。然后在屏幕的软键菜单上按MORE，接着按DELETE CAL SET，最后选择一个数字。
e. 选择CAL 1 (7 mm A.1)，因为你用带有7mm连接器的电缆接到网络分析仪。
f. 选择REFLECT’N软键（在屏幕的边上）。
g. 按上面4a部分f所述，依次连接开路、短路和对S11（端口1）和S22（端口2）匹配负载的校准终端。当把各终端接到电缆上后，按各自的软键、拿掉终端并重复上述步骤，直到完成对两个端口的所有校准。
h. 按REFLECT’N DONE。
i. 选择TRANSMISSION软键。用螺纹接头（在两边有1/2″长的螺纹）连接电缆1和电缆2。按4个软键中的每一个，至键的下面出现下划线。再按TRANS.DONE。
j. 按ISOLATION软键。选择OMIT ISOLATION软键。按ISOLATION DONE。
k. 这就完成了校准，而且必须保存校准结果。选择SAVE 2-PORT CAL。把校准结果保存到前已删除的位置（1-8）（使用哪个没有关系，在不同频率范围进行不同测试时，你可同时使用若干个位置）。网络分析仪现在应该说“Correction ON”。
l. 检查校准。最坏情况通常是开路，因而要再次放上开路标准。在FORMAT菜单上按SMITH CHART。应在smith图右边看到一个小点，但也可能看到的是一条短线。用同样方法检查短路和负载。对于短路，应在smith图左边看到一个点。对于负载，点应在中间。如果这些都不“清晰”，重做这些校准。可能影响校准的因素有：电缆和连接器间，元件间，以及到网络分析仪的连接紧密程度。
m. 如果得到好的校准结果，把标准盒放回柜中。
4c. 校准网络分析仪（对微带线测量的TRL 二端口校准）

a. 见前面4a（a-e部分）的详细介绍。设置频率。
b. 选择CAL。
c. 删除cal set。
d. 选择CAL 1 (7 mm A.1)。
e. 选择TLR 二端口软键。
f. 把微带线托架接到与端口1和端口2相连的电缆。
g. 本校准应使用微带线校准TRL设置。
h. 将带有THRU标记的微带线段放入测试托架，调节测试支架使它在两端中摆放合适。你可从支架顶部的孔中观察，确保一切都放置正确。按THRU软键并等待，直到出现未定义的下划线。
i. 松开测试托架，在测试托架的端口1边放上带有REFLECT标记的更短微带线（该微带线的另一端未连接到测试托架的另一边，因而能进行反射校准）。按S11 REFLECT并等待它出现下划线。将微带线线段放到S22边。按S22 REFLECT并等待它出现下划线。
j. 按ISOLATION软键。按OMIT ISOLATION ，再按 ISOLATION DONE。
k. 在测试托架中放上带有LINE标记的长微带线，并按LINE/MATCH键。在出现下划线时按SAVE TRL 二端口键，并将校准系数保存到前已删除的位置。
l. 按要求进入微带线电路测试。

有关TRL校准的重要注意事项：
你将在ADMITTANCE表中，而不是在预期的IMPEDANCE表中看到低频数据。我们的校准设置的截止频率约为2GHz.

为测量阻抗 在FORMAT菜单上按Smith Chart。在MENU菜单上按MARKER>，用指按旋钮把标记移动到你所关注的频率（在屏幕左上角指示）。在W后有两个数字，这是以Ω为单位的阻抗（实部和虚部）。为使用更多的标记，按marker，并选择另外的数字。最多可同时有5个标记（在不同频率上）。
为看到反射系数（S11或S22） 在FORMAT菜单上按LOG MAG。按MENU（在FORMAT菜单上），这将为打印提供多种选项。最初是在屏幕左上角显示LOG MAG及其量值（带有标记的标注频率）。其它选项有LIN MAG、 SWR、 REAL、 IMAG、 POLAR等。
为改变图像标度，在RESPONSE菜单上按SCALE，转动指压旋钮直到图像达到你所要的形状。或在数值键区上选择标度（然后在数值键区上按x1）。
为在绘图仪上得到硬拷贝：

1. 将纸放入绘图仪（一张纸，绘图仪的设置停止于2/3浅灰色处）。按住右边的开关。接通绘图仪电源（左后方）。
2. 在AUXILLARY菜单（网络分析仪面板下部）上按COPY，将绘制命令送到绘图仪，规定要绘制的内容（全部）

为保存到磁盘：

1. 用一张DOS格式化软盘。

1. 在AUXILLARY菜单上按DISC。
2. STORE. More. Data - DATA。
3. 这将带出ABCDEF……行，作为文件名的提示。用指按旋钮转到字母，按SELECT LETTER，再按 Store。这将保存为制表格式。你可用简单的文本编辑器打开该文件，加载到matlab中，以及做其它工作。