वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक के त्रुटि मॉडल और अंशांकन का संक्षिप्त विश्लेषण

हाल ही में, मैंने उद्योग में कार्यरत एक सहकर्मी के साथ वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक के त्रुटि मॉडल और अंशांकन प्रक्रिया पर चर्चा की। मैंने इसे संक्षेप में संकलित किया है और सभी के साथ साझा किया है। आइए इस पर साथ मिलकर चर्चा करें।

यानेट का त्रुटि मॉडल समझना वाकई आसान नहीं है। आमतौर पर, केवल यानेट विकसित करने वाले या परीक्षण तकनीक में विशेषज्ञता रखने वाले ही इसका गहन अध्ययन करते हैं। यानेट का उपयोग करके परीक्षण करने से पहले, सिस्टम त्रुटि अंशांकन आवश्यक है। इसका उद्देश्य परीक्षण उपकरण द्वारा उत्पन्न त्रुटि को ठीक करना और डीयूटी के वास्तविक एस पैरामीटर प्राप्त करना है।

सिस्टम त्रुटि अंशांकन को एकल-पोर्ट और द्वि-पोर्ट सिस्टम त्रुटि अंशांकन में विभाजित किया जा सकता है। पहले प्रकार का उपयोग मुख्य रूप से एकल-पोर्ट उपकरणों के परावर्तन गुणांक और उससे व्युत्पन्न मापदंडों के परीक्षण के लिए किया जाता है, जबकि दूसरे प्रकार का उपयोग मुख्य रूप से द्वि-पोर्ट उपकरणों के पूर्ण एस-मापदंड और उससे व्युत्पन्न मापदंडों के परीक्षण के लिए किया जाता है।

सिंगल-पोर्ट सिस्टम त्रुटि अंशांकन में OSM (ओपन/शॉर्ट/मैच, जिसे कभी-कभी OSL - ओपन/शॉर्ट/लोड भी कहा जाता है) और मानकीकृत अंशांकन शामिल हैं। OSM अंशांकन एक पूर्ण सिंगल-पोर्ट अंशांकन है, जो व्यापक सिंगल-पोर्ट परीक्षण में शामिल त्रुटि पदों को ठीक कर सकता है, इसलिए सिंगल-पोर्ट उपकरणों के परीक्षण में इसकी सटीकता उच्चतम होती है! परावर्तन मानकीकरण अंशांकन बहुत तेज़ है, लेकिन केवल ओपन या शॉर्ट के एक अंशांकन घटक का उपयोग करके परावर्तन ट्रैकिंग के केवल एक त्रुटि पद को ही हल किया जा सकता है, इसलिए सटीकता सीमित है।

चित्र 1 एक रिफ्लेक्टोमीटर का समतुल्य योजनाबद्ध आरेख है। परावर्तन गुणांक का परीक्षण इसलिए किया जा सकता है क्योंकि इसमें एक दिशात्मक तत्व - एक दिशात्मक कपलर (अधिकांश निम्न-आवृत्ति वेक्टर नेटवर्क VSWR ब्रिज का उपयोग करते हैं) होता है, जो आपतित तरंगों और परावर्तित तरंगों को अलग करता है।

चित्र 1. रिफ्लेक्टोमीटर का संक्षिप्त योजनाबद्ध आरेख

परावर्तन परीक्षण की मूल प्रक्रिया इस प्रकार है: उत्तेजना स्रोत a1 सिग्नल प्रदान करता है, और कपलर से गुजरने के बाद वेक्टर नेटवर्क के अधिकांश पोर्ट DUT को आउटपुट करते हैं; DUT द्वारा परावर्तित सिग्नल मापन रिसीवर तक पहुँचता है। इसके अतिरिक्त, चूंकि कपलर आदर्श नहीं है, इसलिए इसका पृथक्करण भी सीमित है, जिसके कारण उत्तेजना सिग्नल a1 का कुछ हिस्सा कपलर के पृथक्करण चैनल के माध्यम से सीधे मापन रिसीवर में चला जाता है।

दूसरे शब्दों में, माप रिसीवर द्वारा प्राप्त सिग्नल b3 में वास्तव में तीन भाग होते हैं: डीयूटी द्वारा सीधे परावर्तित सिग्नल, परीक्षण संदर्भ सतह पर बहु-परावर्तन सिग्नल और कपलर आइसोलेशन चैनल के माध्यम से सीधे लीक होने वाला सिग्नल।

सूत्रों को सूचीबद्ध करने से पहले, आइए चित्र में दिए गए पहचान मापदंडों का संक्षिप्त परिचय दें: कपलर में स्वयं 4 पोर्ट हैं, लेकिन यह मानते हुए कि मॉडल में केवल कपलर के कुछ मापदंड शामिल हैं, इसे यहाँ 3-पोर्ट डिवाइस के समतुल्य माना जा सकता है, और पोर्ट port1, port2 और port3 हैं।21कपलर के पास-थ्रू ट्रांसमिशन गुणांक, S को संदर्भित करता है।31रिसाव चैनल के संचरण गुणांक को संदर्भित करता है, S32यह युग्मन चैनल के संचरण गुणांक को संदर्भित करता है।

सरलता के लिए, आप पहले ऊपर दिए गए सिग्नल प्रवाह आरेख को नीचे दिखाए अनुसार बना सकते हैं: (ΓDUT(यह DUT का वास्तविक परावर्तन गुणांक है)।

चित्र 2. सिंगल-पोर्ट परीक्षण के दौरान सिग्नल प्रवाह आरेख

b को सिग्नल फ्लो डायग्राम से सीधे प्राप्त किया जा सकता है।3अभिव्यक्ति:

सरलीकरण के बाद, परावर्तन गुणांक के मापे गए मान इस प्रकार हैं:

उपरोक्त सूत्र से यह देखा जा सकता है कि परावर्तन गुणांक माप में चार त्रुटि पद शामिल हैं: S21,एस32,एस31,एस. आम तौर पर (एस) कहा जाता है21· एस32) 为反射跟踪आर(प्रभावी ट्रैकिंग)，称एस31/(एस21· एस32) दिशात्मकता है, जिसे D (निर्देशात्मकता) के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, और S को स्रोत पोर्ट परावर्तन गुणांक कहा जाता है।

सरलीकरण के बाद, सिंगल-पोर्ट परीक्षण में वास्तव में तीन त्रुटि पद R, D और S होते हैं। अंशांकन के दौरान, क्रमशः ओपन, शॉर्ट और मैच नामक तीन मानक भागों का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक मानक भाग एक समीकरण प्राप्त करता है, जो तीनों त्रुटि पदों को विशिष्ट रूप से हल कर सकता है, और फिर माप परिणामों को सही करता है।

दो-पोर्ट परीक्षण के मामले में विस्तार को सुगम बनाने के लिए, एक त्रुटि दो-पोर्ट नेटवर्क प्रस्तुत किया गया है, जो चार S मापदंडों e युक्त एक समतुल्य दो-पोर्ट नेटवर्क है।i, jR, D, S के साथ संगत संबंध इस प्रकार है: R=e01· इ10，डी= ई00/आर，एस= ई11.

वेक्टर नेटवर्क का प्रत्येक पोर्ट एक समतुल्य त्रुटि वाले दो-पोर्ट नेटवर्क का परिणाम प्राप्त कर सकता है। दोहरे पोर्ट परीक्षण में त्रुटियाँ एकल पोर्ट परीक्षण की तुलना में कहीं अधिक होती हैं, इसलिए परीक्षण परिणामों को सही करने के लिए एक अधिक जटिल अंशांकन विधि की आवश्यकता होती है।

चित्र 3. समतुल्य त्रुटि दो-पोर्ट नेटवर्क

दो-पोर्ट सिस्टम त्रुटि अंशांकन का सबसे मानक तरीका TOSM (थ्रू, ओपन, शॉर्ट, मैच) है, जिसे कभी-कभी SOLT (L, लोड) भी कहा जाता है। TOSM अंशांकन 12-पद त्रुटि मॉडल के लिए उपयुक्त है, और सरलीकरण के बाद अंततः 10 त्रुटियाँ प्राप्त होती हैं। TOSM अंशांकन से ठीक 10 समीकरण प्राप्त हो सकते हैं, जिससे त्रुटि पद का हल विशिष्ट रूप से निर्धारित किया जा सकता है।

निम्नलिखित उदाहरण में, दोहरे पोर्ट वाले नेटवर्क के फॉरवर्ड टेस्ट के माध्यम से संभावित सिग्नल पथों का अवलोकन किया गया है: कुल मिलाकर 1 से 5 तक पाँच संभावित सिग्नल पथ हैं। इनमें से, सिग्नल पथ 5 पोर्ट या टेस्ट फिक्स्चर का क्रॉसस्टॉक है। सरलता के लिए, इस पद को निम्नलिखित सूत्र में शामिल नहीं किया गया है, अर्थात्, पोर्ट को आदर्श रूप से पृथक माना गया है।

सिग्नल प्रवाह आरेख से यह देखा जा सकता है कि परीक्षण अग्र संचरण गुणांक S21जब त्रुटि मुख्य रूप से परीक्षण उपकरण की संचरण आवृत्ति प्रतिक्रिया, परीक्षण संदर्भ सतह से कई परावर्तन आदि से उत्पन्न होती है। दो-पोर्ट नेटवर्क पर मैप की गई त्रुटि चित्र 5 में दर्शाई गई है। चित्र 4 में संबंधित सिग्नल प्रवाह आरेख के साथ मिलाकर, S को व्युत्पन्न किया जा सकता है।21मापित मान और त्रुटि पद के बीच का व्यंजक।

चित्र 4. दो-पोर्ट नेटवर्क: फॉरवर्ड टेस्टिंग के दौरान मौजूद सिग्नल पथ

चित्र 5. आगे और पीछे की ओर परीक्षण के दौरान सिग्नल पथ और संबंधित त्रुटि पद

前向测试将会涉及到R,D,S,T(ट्रांसमिशन ट्रैकिंग)、L(लोड मैच)五项误差，S11 और एस21का परावर्तित मान निम्नलिखित रूप में व्यक्त किया जाता है:

बैकटेस्टिंग में R का उपयोग किया जाएगा।',डी', एस',टी'、एल' (लोड मिलान) 五项误差，S12 और एस22का परावर्तित मान निम्नलिखित रूप में व्यक्त किया जाता है:

टीओएसएम अंशांकन के बाद, इन 10 त्रुटियों को प्राप्त किया जा सकता है, और फिर वास्तविक चार एस मापदंडों की गणना करने के लिए उन्हें उपरोक्त समीकरण में प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

यह लेख " से लिया गया हैमाइक्रोवेव रेडियो आवृत्ति नेटवर्कहम बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण का समर्थन करते हैं। पुनर्मुद्रण करते समय कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।