Измерение импедансов цепей питания, с помощью двухпортового VNA Опции

[Electrovoicer]

Здравствуйте. В этом деле новичок. Недавно приобрел двухпортовый VNA Планар S5048, в связи с необходимостью проведения некоторых измерений (ПАВ-фильтры, антенны и прочее).
Побаловался с измерением импедансов конденсаторов (снимая s21), соорудив нехитрую оснастку из двух припаянных друг к другу SMA-разъемов, между корпусами и центрами которых напаиваются подопытные керамические конденсаторы, методом shunt through, так сказать. Получил весьма правдоподобные частоты резонансов и значения esr, перепроверив другим методом.
Следующим этапом решил подключиться к шине питания платы, посмотреть ее импеданс тем же способом, т.е. сняв s21 с помощью какой-то оснастки. Начал с оснастки и тестового конденсатора. Для этого вкрутил Т-образный переходник между портами, в него - SMA c 5-тисантиметровым кусочком коаксиала, который, для начала, припаял к тому же самому конденсатору 1206 0.1uF NP0. Стимул был до 50 МГц, без фанатизма, т.е. вроде бы исключал эффекты, связанные с Т-образным отростком такой небольшой длины. Что же я увидел?

Яркожелтая кривая - s21 с первым типом оснастки, т.е. конденсатор непосредственно на разъемах, бледножелтая кривая - конденсатор подключен через Т-образный ответвитель. Т.е. в первом случае имеем esr=~8 мОм и SRF=~14MHz, во втором - ~160мОм, SFR=~2.2MHz. Подскочив на стуле, схватил милливольтметр и померил омическое сопротивление Т-отростка вместе с кабелем. Ну точно, ~0.14 Ом.

Вопрос: что мне сделать, как откалиброваться, чтоб учесть такого рода оснастку? Очень хочется сравнительно надежно, в диапазоне до сотни мегагерц, снимать импедансы, подключаясь коаксиальным отростком.

[Olesia]

Хмы. Какая у Вас интересная схема. При измерении КП получается, что оценивается изменение измерений КП в зависимости от подключенного к щупу элемента. Но для Вашего диапазона сопротивлений (8 мОм) нужно делать измерения КП, а не КО. Я-то рассчитывала, что у Вас подключение такое, как для схемы 2 по рисунку... со щупа же нет контакта к земле и в тройнике не разрыва по ней же? А импеданс по какой формуле пересчитываете? по Этой? z=(Z0*(S21))/(2*(1-S21))?

Что касается метода ТС, то для его реализации нужно разработать программное обеспечение, способное провести калибровку "щупа" и математически пересчитать измеренные двухпортовые S-параметры в импеданс.

Измеренные S параметры можно пересчитать в импеданс и без специального программного обеспечения. Файлы с S параметрами открываются экселем. Формулы известные. Откалибровать щуп уже сложнее. Однопортовая калибровка (open, short, load) не поможет при измерениях коэффициента передачи. А ТС нужен именно он. Надо делать нормализацию по КП с учетом этого щупа. Может использовать два таких щупа? Хотя бы получиться нормализовать КП.

Этот приборчик стабильный вполне, только нужны хорошие кабели. У ТС может не получиться предложенный Вами, MePavel, эксперимент - у него HuberSuhner кабели. а именно эти не самые фазостабильные. Да и сам щуп - маленькое зло

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MePavel]

Измеренные S параметры можно пересчитать в импеданс и без специального программного обеспечения. Файлы с S параметрами открываются экселем. Формулы известные.

Разумеется можно и с помощью карандаша, калькулятора (логарифмической линейки) и листка бумаги заниматься алгебраическими операциями с комплексными числами и при этом очень гордиться этим.
А ведь хотелось бы, чтобы VNA сразу показывал на картинке то что нам нужно.

Откалибровать щуп уже сложнее. Однопортовая калибровка (open, short, load) не поможет при измерениях коэффициента передачи. А ТС нужен именно он. Надо делать нормализацию по КП с учетом этого щупа. Может использовать два таких щупа? Хотя бы получиться нормализовать КП.

Начали красиво про пересчёт S-параметров, так почему же сразу всю систему с test-port кабелями и отростком нельзя откалибровать (провесит деэмбединг) при помощи трёх измерений - open, short, load? Зачем нормализовать КП? VNA от этого точнее работать не станет, а вот количество лишних и не нужных операций возрастёт.

Этот приборчик стабильный вполне, только нужны хорошие кабели.

Вот здесь не могу скрыть своего маленького возмущения. Честно говоря, не знал, что HuberSuhner кабели ТС в диапазоне частот до 100 МГц даже в неподвижном состоянии дадут дрейф фазы больше, чем VNA за 300 т.р. при 5 мин работы. Кстати для точного измерения импеданса важна не только стабильность фазы, но и стабильность амплитуды.
Интенсивно и не один год пользуюсь кабелями производства МИКРАН (не "фазостабильные", 1,5 метра, N-тип). Как мне кажется, по качеству эти кабели не сильно отличаются от HuberSuhner ТС. Многократно проводил тест стабильности этих кабелей с помощью VNA, которые на порядок дороже, а в плане стабильности и чувствительности, как минимум, не хуже чем VNA ТС. Так вот в диапазоне частот до 1 ГГц далеко не у всех VNA их 5-ти минутная нестабильность была меньше изменения параметров кабеля при его приличной деформации. А на частотах до 100 МГц вклад нестабильности параметров кабеля был намного меньше, нестабильности VNA. Все VNA имеют рабочий диапазон частот 300 кГц - 8 (8,5) ГГц, так что проблем с провалом чувствительности и стабильности в диапазоне 10 - 1000 МГц нет в соответствии с даташитом.

У ТС может не получиться предложенный Вами, MePavel, эксперимент - у него HuberSuhner кабели. а именно эти не самые фазостабильные. Да и сам щуп - маленькое зло

Не очень понятно обоснование почему "может не получиться"? Если автор темы понял суть эксперимента и ему интересно проверить возможности своего VNA (и в т.ч. кабелей) в качестве измерителя импеданса (без сложностей с пересчётом S-параметров), то эксперимент не может не получиться. Цель эксперимента - получить результаты, какими бы плохими они не были. Кстати ТС мог бы провести этот эксперимент и без, так не полюбившемся Вам, HuberSuhner-кабеля.
Кроме того, не очень понятно причем здесь фазостабильность кабеля, когда после калибровки на Short его положение не меняется (считаем, что температура постоянна). И причём здесь щуп, когда опять же после проведения калибровки с ним ничего больше не делают (т.е. оставляют его в том состоянии, в каком он был на момент последней калибровки на интересующий эталон нагрузки, в данном случае идеальное КЗ)?
Я, конечно, не настаиваю на проведении эксперимента, если к измерениям коэффициента отражения у Вас и у ТС предвзятое отношение. Можно измерять и через КП с дополнительными затратами времени на математическую пост-обработку.

[Olesia]

Уважаемый, Electrovoicer, мне интересна ваша тема. Пока я вижу, что Ваша схема не равна нашей схеме № 2 (я не знаю куда уходит "земля" щупа ). Не могу предложить правильную калибровку для Вашего случая. Можете составить Вашу эквивалентную схему подключения исследуемого устройства и скинуть мне?

... так почему же сразу всю систему с test-port кабелями и отростком нельзя откалибровать (провесит деэмбединг) при помощи трёх измерений - open, short, load? Зачем нормализовать КП? VNA от этого точнее работать не станет, а вот количество лишних и не нужных операций возрастёт.

Уважаемый, MePavel. Использование 3 мер (open, short, load) при калибровке дает возможность математически скорректировать только результат измерений коэффициента отражения. А использование измерений КО при измерении импеданса применяется только при соединении исследуемого устройства по схеме № 1 (см. рисунок выше в теме). Схема № 1 не пригодна для измерения импеданса очень низкого (как у ТС) и очень высокого уровней. Для измерения импеданса низкого уровня следует использовать схему № 2 и выполнять измерение КП двухпортовой перемычки, в которой исследуемое устройство соединяет сигнальный проводник и экран. Для измерения импеданса среднего и высокого уровня следует использовать схему № 3 и выполнять измерение КП двухпортовой перемычки, в которой ИУ вставляется в разрыв сигнального проводника.
Поэтому речь идет об измерении КП. А для калибровки КП только трех нагрузок недостаточно. Нужна как минимум нормализация. При нормализации учитываются потери в кабеле, который по-любому применяется при измерениях КП. Поэтому погрешность измерений на ВАЦ уменьшится после нормализации.

PS Про HuberSuhner. Не хотела никого обидеть. По моему опыту кабели Микран все-таки половчее будут по стабильности, чем HS. Опять же стабильность прибора со стабильностью кабелей смешивать нельзя. Стабильность кабелей проверяется при изгибе на заданный угол и возврате в первоначальное положение по уходу фазовой характеристики на прогретом приборе. Стабильность прибора - по СКО трассы КП и подъему шумов при нагруженных портах и др но без кабелей. Стабильностные параметры кабелей заведомо хужее стабильности прибора. даже для прибора за 300 т.р. Однако - кабели это оффтоп тут.

[MePavel]

Уважаемый, Electrovoicer, мне интересна ваша тема. Пока я вижу, что Ваша схема не равна нашей схеме № 2 (я не знаю куда уходит "земля" щупа ). Не могу предложить правильную калибровку для Вашего случая. Можете составить Вашу эквивалентную схему подключения исследуемого устройства и скинуть мне?

ТС даже выложил фото. Схема близка к схеме, изображенной на Вашем рисунке 2, с той разницей, что соеднине двух test-port кабелей выполняется посредством тройника, ИУ подключается к этому тройнику через отрезок коаксиального кабеля небольшой длины (5-10 см).

Уважаемый, MePavel. Использование 3 мер (open, short, load) при калибровке дает возможность математически скорректировать только результат измерений коэффициента отражения. А использование измерений КО при измерении импеданса применяется только при соединении исследуемого устройства по схеме № 1 (см. рисунок выше в теме).

Уважаемая Olesia, это всего лишь одно из следствий. Использование калибровки SOL позволяет математически исключить внешние цепи, предназначенные для измерения параметров двухполюсника. И совершенно неважно какая схема измерения из ваших 3-х используется и какой прибор (VNA или RLC-метр). А параметры двух полюсника - могут быть выражены и через коэффициент отражения, и через импеданс (всё одно из другого пересчитывается). Мне очень интересно, как Вы понимаете принцип SOL-калибровки математически (просто в двух словах, что является искомым результатом).

Схема № 1 не пригодна для измерения импеданса очень низкого (как у ТС) и очень высокого уровней.

Всё верно, вопрос какое значение принимать за очень низкий (высокий) уровень? Реальные возможности измерительного оборудования ТС мне не очень известны.

Для измерения импеданса низкого уровня следует использовать схему № 2 и выполнять измерение КП двухпортовой перемычки, в которой исследуемое устройство соединяет сигнальный проводник и экран. Для измерения импеданса среднего и высокого уровня следует использовать схему № 3 и выполнять измерение КП двухпортовой перемычки, в которой ИУ вставляется в разрыв сигнального проводника.

Полностью согласен.

Поэтому речь идет об измерении КП. А для калибровки КП только трех нагрузок недостаточно. Нужна как минимум нормализация. При нормализации учитываются потери в кабеле, который по-любому применяется при измерениях КП. Поэтому погрешность измерений на ВАЦ уменьшится после нормализации.

Опять же тут вообще не согласен. Во-первых, очень интересно узнать что Вы понимаете под нормализацией, чем она отличается от полноценной калибровки и зачем эта функция предусмотрена в VNA (кстати эту функцию можно использовать не только для КП, но и для КО)? Во-вторых, желательно бы всё-таки математически (алгоритмически) записать все Ваши выражения для калибровки (общий вид уравнений, неизвестные), а так на словах мы долго будем реализовывать алгоритм измерения импеданса, предложенный автором темы.

Стабильностные параметры кабелей заведомо хужее стабильности прибора. даже для прибора за 300 т.р.

Прежде чем делать такие утвержедния, Вы бы попробовали откалибровать прогретый VNA без кабелей предположим на 10 МГц и предположим на измерение КО. Подключили бы прецизионную рефлективную нагрузку из калкита и в течении часа через 10-15 минут записали бы амплитудное значение вектора S11 в дБ вплоть до 6 знака после запятой и его фазу. Потом подключите кабель, откалибруйтесь с ним сделайте замер, затем согните его, так как вы его обычно используете для ИУ и запишите результат (в нормальном и изогнутом состоянии). Я надесюь, что Вы наконец убедитесь, что на сравнительно низких частотах фазостабильные каблели не нужны и все погрешности, как правило, обуславлиются только нестабильностью VNA. Если бы стабильность кабелей была намного хуже стабильности любых VNA на любых частотах, то в даташитах на VNA эти параметры бы явно не указывали. Действительно зачем нужен стабильный VNA, если кабель всё испортит даже на 20 кГц?

[Olesia]

Об измерительных возможностях прибора см. рисунок.
О математическом представлении калибровки см. вложение.
При нормализации КО определяются оценки Er и Ed. При полной однопортовой калибровке дополнительно определяется и Es.
При нормализации КП определяется только Et. Это можно сравнить с мат. операцией деления {Данные/Память}. При полной двухпортовой определяются еще El, Ex и, конечно, Er, Ed. Es.
Импеданс пересчитывается из измеренных S-параметров, которые определяет прибор после калибровки. Формулы для пересчета в импеданс см. файлик.

Сообщение отредактировал Olesia - Sep 2 2014, 10:23

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 vna.pdf ( 797.93 килобайт ) Кол-во скачиваний: 44

 

[MePavel]

Об измерительных возможностях прибора см. рисунок.

Уважаемая Olesia, большое спасибо за информацию. Но совсем непонятно откуда взяты эти зависимости и при каких условиях они получены. Вполне может быть, что эти зависимости могут качественно характеризовать какой-либо частный случай.
P.S. Математическая безграмотность с записью относительной погрешности как dx /|X| бросается в глаза и не более. Интересно откуда взят этот рисунок.

О математическом представлении калибровки см. вложение.
При нормализации КО определяются оценки Er и Ed. При полной однопортовой калибровке дополнительно определяется и Es.
При нормализации КП определяется только Et. Это можно сравнить с мат. операцией деления {Данные/Память}. При полной двухпортовой определяются еще El, Ex и, конечно, Er, Ed. Es.

Спасибо. Надеюсь Вы теперь осознали, что нормализация - это, мягко говоря, сильно урезанная форма калибровки. Нормализацию выполняют обычно после проведения ранее полноценной калибровки, с целью быстрого и экономного устранения небольшого временного/температурного дрейфа параметров VNA, чтобы не тратить время и ресурс соединителей на повторную калибровку.
В нашем случае речь шла прецизионных измерениях и о нестандартных принципах калибровки измерительной оснастки, а Вы зачем-то вспомнили нормализацию. Тут для начала бы полноценную калибровку-коррекцию провести, а уж потом рассуждать об ускоренных алгоритмах нормализации.

Импеданс пересчитывается из измеренных S-параметров, которые определяет прибор после калибровки. Формулы для пересчета в импеданс см. файлик.

С этими формулами ТС изначально и работал, наверное. Здесь вопросов нет. Только это совсем не то, о чём я Вас спрашивал. Напомню, речь шла о математическом определении S-параметров "искажающего адаптера" (ИА), необходимых для полноценного исключения измерительной оснастки в случае Ваших рисунков 1 и 2. Вы писали, что метода SOL явно недостаточно, что необходима нормализация КП (причём непонятно какого именно КП) - это я про рисунки 2 и 3.
P.S. Прочитал ТО на VNA S5048. Там указывается, что есть вот такая полезная возможность

Возможность модификации графика данных путем осуществления математической операции между графиком данных и памятью. Математические операции включают: сложение, вычитание, умножение,
деление комплексных чисел.

Так что пользоваться Excel для пост-обработки измеренных данных необязательно.

Уважаемый, Electrovoicer, мне интересна ваша тема.

Признаться честно, мне не очень понятен Ваш интерес к этой теме, а точнее к измерениям импеданса, через коэффициент передачи, когда Вы тут же пишите что

Стабильностные параметры кабелей заведомо хужее стабильности прибора. даже для прибора за 300 т.р. Однако - кабели это оффтоп тут.

Отсюда напрашивается вывод, что вы работаете на частотах далеко за 100 МГц, а там уже в 5-10 см отрезка коаксиального кабеля (именуемого «щупом») может уложиться нечётное число четвертьволновых длин. И измеряемый импеданс близкий к КЗ, трансформируется в импеданс близкий ХХ (и наоборот). В итоге получится, что схемы на рисунке 2 и 3 окажутся неработоспособны, надеюсь, сами понимаете почему. А вот схема с рисунка 1 будет отлично работать.

А индуктивность проводников, которыми будете припаиваться к шинам питания как учитывать и компенсировать собираетесь? Это не коаксиальный тракт.

Там ещё и другая проблема возникает. Непонятно относительно какой "земли" надо измерять импеданс этой шины питания. От той, которая ближе всего к шине питания и к которой удобнее подключиться, или что-то ещё? Если от таких подключений смысл измерений не теряется, то можно измерять резонансы и ESR в керамических чип-конденсаторах.
Ещё один вопрос. Импеданс шины питания должен измеряться с подключенной к ней реальной нагрузкой или без неё? Если измерить без нагрузки, то получим чистый выходной импеданс шины питания. Информация получается явно неполная. Нужно тогда ещё измерять импеданс нагрузки, которая подключается к этой шине питания, чтобы оценить возможность нежелательных паразитных резонансов и т.п. Наличие какой-либо резонансной частоты на частотной зависимости чистого выходного импеданса шины питания ещё не означает, что реальная нагрузка будет резонировать на этой частоте (если будет вообще резонировать).

Прикрепленные файлы

 data_sheet_Obzor_S5048_TR5048_S7530_TR7530_rus.pdf.pdf ( 62.41 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34

 

[Olesia]

Нормализацию выполняют обычно после проведения ранее полноценной калибровки, с целью быстрого и экономного устранения небольшого временного/температурного дрейфа параметров VNA, чтобы не тратить время и ресурс соединителей на повторную калибровку.

Это не так. Здесь есть принципиальная ошибка. При полноценной калибровке определяются все параметры искажающего адаптера. При нормализации - лишь некоторые. Делать последовательно калибровку, а потом нормализацию, бессмысленно. Корректирующие коэффициенты по калибровке перезатрутся в приборе коэффициентами, полученными при нормализации. Погрешность измерений увеличится.
Быстрое и экономное устранение небольшого временного/температурного дрейфа параметров VNA (без затрат времени и ресурса соединителей на повторную калибровку) делается не так. Существуют Inctrument Correction Module и Fixture Correction Module. http://www.atesystems.com/solutions.html

В нашем случае, действительно, речь шла прецизионных измерениях и о нестандартных способах калибровки измерительной оснастки. Нормализация может помочь, если откалиброваться не получится. Ведь для КП нормализация - "Возможность модификации графика данных путем осуществления математической операции между графиком данных и памятью. Математические операции включают: сложение, вычитание, умножение, деление комплексных чисел."

TC пробует работать по почти-схеме 2. Для полноценного исключения оснастки нужно провести калибровку в оснастке. Но так не получается. Поэтому ищем способы иного исключения оснастки. Такие как описание щупа файлом S-параметров и последующего его исключения деэмбедингом. Но при деэмбединге исключается двухпортовая цепь. А в щупе я не вижу землю. Куда она идет - не ясно. Можно ли разорвать коаксиал и подцепить его к элементу двумя такими щупами? Тогда, соединив щупы без элемента, можно сделать нормализацию по КП и выделить DUT.

[MePavel]

Это не так. Здесь есть принципиальная ошибка. При полноценной калибровке определяются все параметры искажающего адаптера. При нормализации - лишь некоторые.

О чём идет речь. Поэтмоу считаю, что делать нормализацию, когда требуются точные измерения импеданса совершенно бессмыслено. Специально прикрепил два рисунка.

На первом показан результат холостого хода микрановского кабеля длиной 1 м после полноценной калибровки. А на втором, после нормализации на КЗ из калкита. Видно, что Short-нормализация по КО исключила только ошибку трекинга отражения (reflection tracking error), но ошибка рассогласования и направленности неисключена (directivity & mismatch errors).
Кстати в меню данного VNA даже нельзя поменять тип рефлективной нагрузки, по которой производится нормализация. Только Short. Поэтому такая нормализации совсем не годится для измерения КО, развёрнутых на 180 относительно КО калибровочной меры Short.

Делать последовательно калибровку, а потом нормализацию, бессмысленно. Корректирующие коэффициенты по калибровке перезатрутся в приборе коэффициентами, полученными при нормализации. Погрешность измерений увеличится.

Действительно так и есть. Стандартная нормализация в VNA полностью затирает предыдущую калибровку.

Быстрое и экономное устранение небольшого временного/температурного дрейфа параметров VNA (без затрат времени и ресурса соединителей на повторную калибровку) делается не так. Существуют Inctrument Correction Module и Fixture Correction Module. http://www.atesystems.com/solutions.html

Спасибо большое, про эти инструменты давно наслышан. Но пока ещё не придумали ничего точнее ручной калибровки. Автокалибраторы судя по даташитам дают плохую точность, по сравнению c обычными калкитами.

TC пробует работать по почти-схеме 2. Для полноценного исключения оснастки нужно провести калибровку в оснастке. Но так не получается.

Разумеется что стандартной функции калибровки такого типа оснасток нет в VNA. Пока только поэтому и не получается.

Поэтому ищем способы иного исключения оснастки. Такие как описание щупа файлом S-параметров и последующего его исключения деэмбедингом.

Думаю, что это самый простой с точки зрения понимания, но очень неточный способ исключения оснастки. Тем более алгоритм всё равно нестандартный для VNA. Придется описывать формулами.

Но при деэмбединге исключается двухпортовая цепь. А в щупе я не вижу землю. Куда она идет - не ясно.

Как не видеть землю, если щуп - это просто отрезок коаксиального кабеля? Земля в месте контакта к оплётке на конце кабеля.

Можно ли разорвать коаксиал и подцепить его к элементу двумя такими щупами? Тогда, соединив щупы без элемента, можно сделать нормализацию по КП и выделить DUT.

Работаем вроде по схеме 2, а Вы, кажется ведёте речь о 3-й схеме. Там действительно земли нет у измеряемого устройства.
Я предлагаю полностью и точно охарактеризовать всю оснастку вместе с щупом просто тремя измерениями на Open-Short-Load не затрагивая понятий нормализации вообще.

[Olesia]

Земля в месте контакта к оплётке на конце кабеля.

На фото, как я вижу, контакта к оплетке нет - она висит в воздухе.
Предлагаю так: Сделать два одинаковых по длине щупа. Один пустить от первого порта, а второй от второго. Центры обоих щупов соединить и соединить с "первым концом DUT", оплетки соединить и соединить со "вторым концом DUT". Для учета оснастки убрать DUT (оставив соединенные центры и оплетки соответственно) и сделать нормализацию по КП.

Той схеме, которая на фото, калибровка по щупу тремя нагрузками не поможет - такое мое мнение. TC может попробовать все предложенные варианты

Но пока ещё не придумали ничего точнее ручной калибровки. Автокалибраторы судя по даташитам дают плохую точность, по сравнению c обычными калкитами.

Уважаемый MePavel, я не знаю какие даташиты Вы видели, однако калибровка автоматическим калибратором имеет массу преимуществ перед калибровкой ручками. 1 - устраняется ошибка оператора. 2 - все нагрузки калибратора всегда описаны таблично, что повышает точность калибровка ВАЦа на порядок по сравнению с калибровкой механическим набором, описанным полиномом (коэффициентами C и L и одной цифрой для нагрузки 50 Ом).
У меня есть файлик по приборам и наборам из даташитов. Посмотрите.

А ссылочка, которую скидывала - не просто автоматические калибраторы. Это интереснее. Это дополнительные модули, которые не являются калибраторами и устанавливаются на кабель для корректировки его и его соединителей временнОй нестабильности.

Прикрепленные файлы

 _____ver4_1.pdf ( 258.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 23

 

[MePavel]

ECAL вроде может большее количество точек использовать при калибровке в отличии от трёх механических Open/Short/Load. То есть проходит не только на активных областях, но и на реактивностях.

"Механические" тоже умеют так. Например, 05K150-G300 sliding load, Sliding Terminations, Sliding Short Circuits.

На фото, как я вижу, контакта к оплетке нет - она висит в воздухе.

Потому что предполагается этот свободный контакт припаивать к общей шине исследуемой платы.

Предлагаю так: Сделать два одинаковых по длине щупа. Один пустить от первого порта, а второй от второго. Центры обоих щупов соединить и соединить с "первым концом DUT", оплетки соединить и соединить со "вторым концом DUT". Для учета оснастки убрать DUT (оставив соединенные центры и оплетки соответственно) и сделать нормализацию по КП.

Это самый простой и работающий вариант. И подходит с удовлетворительной точностью только для измерения низкого импеданса (|Z| существенно меньше 50 Ом).

Той схеме, которая на фото, калибровка по щупу тремя нагрузками не поможет - такое мое мнение.

Совершенно непонятно, почему Вы так считаете.

Уважаемый MePavel, я не знаю какие даташиты Вы видели, однако калибровка автоматическим калибратором имеет массу преимуществ перед калибровкой ручками. 1 - устраняется ошибка оператора. 2 - все нагрузки калибратора всегда описаны таблично, что повышает точность калибровка ВАЦа на порядок по сравнению с калибровкой механическим набором, описанным полиномом (коэффициентами C и L и одной цифрой для нагрузки 50 Ом).

Уважаемая Olesia. Всё по порядку. Посмотрите в даташит на Agilent PNA-X N524x. Там приводятся метрологические характеристики после калибровки VNA ручным 85052B Calibration Kit и N4433A 4-Port Electronic Calibration Module. Посмотрите на Reflection Tracking 0,003 против 0,060 по амплитуде и 0,020 гр. против 0,396 гр. по фазе для ручной и автоматической калибровки. Провал в точности измерений импеданса будет существенным в случае использования такой автоматической калибровки.
По поводу "1": вообще не аргумент. Что касается "2", то это скорее недостаток. Дело в том, что стандартный софт многих VNA не поддерживает описание калибровочных мер через табличные S-параметры. Обычная ручная калибровочная мера сделана довольно точно и хорошо описывается моделью линии задержки и RLC-контура, каждый из элементов которого интерполирован полиномом 3-го порядка по частоте. Автоматические калибровочные модули, насколько я понимаю, в своём составе имеют электромеханические переключатели, которые нельзя описать в виде идеальной линии задержки (уж слишком велика их неидеальность). Кроме того, воспроизводимость электрических параметров этих переключателей не самая лучшая, поэтому и низкая заявленная точность калибровки.
P.S. Пользуюсь ручным калкитом R&S ZV-Z270. Там все меры описаны табличными S-параметрами (а не как Вы написали). Так-то всё хорошо, только с другим VNA этот калкит не получается использовать.

У меня есть файлик по приборам и наборам из даташитов. Посмотрите.

Спасибо большое. Посмотрел. У Вас есть файлик, а у меня такого нет. Просто мне вообще непонятно происхождение таких «файликов». Я привык работать с информацией из официальных источников.

А ссылочка, которую скидывала - не просто автоматические калибраторы. Это интереснее. Это дополнительные модули, которые не являются калибраторами и устанавливаются на кабель для корректировки его и его соединителей временнОй нестабильности.

Я понял, только смысл один и тот же – электромеханические переключатели. Как следствие низкая исходная точность и стабильность калибровочных стандартов. Моё мнение, хороший калибровочный набор должен иметь возможность выполнения прецизионной калибровки без S-параметров, чтобы потом с помощью него можно было снимать S-параметры калибровочных мер более низкого класса точности. Или откуда как Вы думаете получаются S-параметры калибровочных мер?

Контакт к оплетке есть. Оплетку припаиваю к "земле" DUTа, центральную жилу, соответственно, куда надо. И я уже понял, что лучше использовать два коаксиальных "щупа", их можно легко учесть.

У меня еще один вопрос появился. Снял с помощью Планар S5048 характеристику s21 моего ПАВ-фильтра (ПАВ включен series-through, аккуратненько), сохранил в файл s2p, и в SPICE симуляторе Microcap создал двухпортовый объект, описываемый соответствующим файлом.
[attachment=86876:microcap_vs_planar.png]
Разница в 6 дб. Глупый вопрос: почему так получилось? Кто виноват, и что делать?

Потому что ошибка в формуле. Должно быть DB( v(R17)/v(1M,1P) ). Или убрать резиcтор R18.

Прикрепленные файлы

 N5242_90007.pdf.pdf ( 328.39 килобайт ) Кол-во скачиваний: 14