Analisis singkat tentang model kesalahan dan kalibrasi penganalisis jaringan vektor.

Baru-baru ini, saya membahas model kesalahan dan proses kalibrasi penganalisis jaringan vektor dengan seorang kolega di industri. Saya merangkumnya secara singkat dan membagikannya kepada semua orang. Mari kita diskusikan bersama.

Model kesalahan Yanet memang tidak mudah dipahami. Umumnya, hanya mereka yang mengembangkan Yanet atau yang ahli dalam teknologi pengujian yang akan mempelajarinya secara mendalam. Sebelum menggunakan Yanet untuk pengujian, kalibrasi kesalahan sistem diperlukan. Tujuannya adalah untuk mengoreksi kesalahan yang ditimbulkan oleh perangkat uji itu sendiri dan mendapatkan parameter S sebenarnya dari DUT.

Kalibrasi kesalahan sistem dapat dibagi menjadi kalibrasi kesalahan sistem port tunggal dan port ganda. Yang pertama terutama digunakan untuk menguji koefisien refleksi dan parameter turunannya pada perangkat port tunggal, sedangkan yang kedua terutama digunakan untuk menguji parameter S lengkap dan parameter turunannya pada perangkat port ganda.

Kalibrasi kesalahan sistem port tunggal mencakup OSM (open/short/match, terkadang disebut OSL - open/short/load) dan kalibrasi normalisasi. Kalibrasi OSM adalah kalibrasi port tunggal lengkap, yang dapat mengoreksi istilah kesalahan yang terlibat dalam pengujian port tunggal komprehensif, sehingga memiliki akurasi tertinggi saat menguji perangkat port tunggal! Kalibrasi normalisasi refleksi sangat cepat, tetapi hanya menggunakan satu komponen kalibrasi Open atau Short hanya dapat menyelesaikan satu istilah kesalahan pelacakan refleksi, sehingga akurasinya terbatas.

Gambar 1 adalah diagram skematik ekivalen dari reflektometer. Alasan mengapa koefisien refleksi dapat diuji adalah karena alat ini mengandung elemen pengarah - kopler arah (sebagian besar jaringan vektor frekuensi rendah menggunakan jembatan VSWR), yang mencapai pemisahan gelombang datang dan gelombang pantul.

Gambar 1. Diagram skematik singkat reflektometer

Proses dasar pengujian refleksi: sumber eksitasi Source menyediakan sinyal a1, dan sebagian besar port jaringan vektor dikeluarkan ke DUT setelah melewati coupler; sinyal yang dipantulkan oleh DUT mencapai penerima pengukuran Meas. Selain itu, karena coupler tidak ideal, isolasinya juga terbatas, yang menyebabkan sebagian sinyal eksitasi a1 langsung masuk ke penerima Meas. melalui saluran isolasi coupler.

Dengan kata lain, sinyal b3 yang diterima oleh Penerima Pengukuran sebenarnya terdiri dari tiga bagian: sinyal yang dipantulkan langsung oleh DUT, sinyal pantulan ganda pada permukaan referensi pengujian, dan sinyal yang langsung bocor melalui saluran isolasi coupler.

Sebelum mencantumkan rumus-rumusnya, mari kita perkenalkan secara singkat parameter identifikasi pada gambar: coupler itu sendiri memiliki 4 port, tetapi mengingat model hanya melibatkan beberapa parameter coupler, maka di sini setara dengan perangkat 3 port, dan port-port tersebut adalah port1, port2, dan port3. S21mengacu pada koefisien transmisi tembus (pass-through transmission coefficient) dari coupler, S.31mengacu pada koefisien transmisi saluran kebocoran, S32mengacu pada koefisien transmisi saluran kopling.

Demi kemudahan, Anda dapat terlebih dahulu menggambar diagram aliran sinyal di atas, seperti yang ditunjukkan di bawah ini: (ΓDUTadalah koefisien refleksi sebenarnya dari DUT).

Gambar 2. Diagram alur sinyal selama pengujian port tunggal

b dapat diperoleh langsung dari diagram aliran sinyal.3Ekspresi dari :

Setelah disederhanakan, nilai terukur dari koefisien refleksi adalah sebagai berikut:

Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa pengukuran koefisien refleksi mengandung empat suku kesalahan: S21,S32,S31,S. Umumnya disebut (S21· S32) 为反射跟踪R(pelacakan efektif),称S31/(S21· S32) adalah direktivitas, disingkat sebagai D (direktivitas), dan S disebut koefisien refleksi port sumber.

Setelah disederhanakan, sebenarnya ada tiga istilah kesalahan R, D, dan S dalam pengujian port tunggal. Selama kalibrasi, tiga bagian standar, Terbuka, Pendek, dan Cocok, digunakan secara terpisah. Setiap bagian standar memperoleh persamaan yang dapat secara unik menyelesaikan ketiga istilah kesalahan tersebut, dan kemudian mengoreksi hasil pengukuran.

Untuk mempermudah perluasan ke kasus pengujian dua port, diperkenalkan jaringan dua port error, yang merupakan jaringan dua port ekuivalen yang mengandung empat parameter S e.aku j, hubungan yang sesuai dengan R, D, S adalah: R=e01· e10,D= e00/R,S= e11.

Setiap port dari jaringan vektor dapat memperoleh kesalahan setara dengan jaringan dua port. Kesalahan yang terjadi pada pengujian dua port jauh lebih besar daripada kesalahan pada pengujian satu port, sehingga diperlukan metode kalibrasi yang lebih kompleks untuk mengoreksi hasil pengujian.

Gambar 3. Jaringan dua port dengan kesalahan yang setara

Kalibrasi kesalahan sistem dua port yang paling klasik adalah TOSM (Through, Open, Short, Match), terkadang juga disebut SOLT (L, Load). Kalibrasi TOSM cocok untuk model kesalahan 12 suku, dan pada akhirnya diperoleh 10 kesalahan setelah penyederhanaan. Kalibrasi TOSM dapat memberikan tepat 10 persamaan, sehingga solusi untuk suku kesalahan dapat ditentukan secara unik.

Berikut ini mengambil contoh pengujian penerusan jaringan dua port untuk mengamati kemungkinan jalur sinyal: terdapat total lima kemungkinan jalur sinyal dari 1 hingga 5. Di antaranya, jalur sinyal 5 adalah interferensi silang (crosstalk) dari port atau perlengkapan pengujian. Untuk penyederhanaan, istilah ini tidak disertakan dalam rumus berikut, yaitu, port dianggap terisolasi secara ideal.

Dari diagram aliran sinyal dapat dilihat bahwa koefisien transmisi maju uji S21Ketika , kesalahan terutama berasal dari respons frekuensi transmisi perangkat uji itu sendiri, pantulan ganda dari permukaan referensi uji, dll. Kesalahan yang dipetakan ke jaringan dua port ditunjukkan pada Gambar 5. Dikombinasikan dengan diagram aliran sinyal yang sesuai pada Gambar 4, S dapat diturunkan.21Hubungan antara nilai terukur dan suku kesalahan.

Gambar 4. Jaringan dua port: jalur sinyal yang ada selama pengujian maju

Gambar 5. Jalur sinyal dan istilah kesalahan yang terkait selama pengujian maju dan mundur.

前向测试将会涉及到R、D、S、T(pelacakan transmisi)、L(Load match)五项误差，S11 dan S21Ekspresi nilai terukur dari adalah sebagai berikut:

Pengujian balik akan melibatkan R.',D'、 S',T'L' (Muat kecocokan) 五项误差，S12 dan S22Ekspresi nilai terukur dari adalah sebagai berikut:

Setelah kalibrasi TOSM, 10 kesalahan ini dapat diperoleh, dan kemudian disubstitusikan ke dalam persamaan di atas untuk menghitung empat parameter S yang sebenarnya.

Artikel ini disalin dari "Jaringan frekuensi radio gelombang mikro", mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual, mohon sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya."