關(guān)鍵字： VNA 精確測量 單端口DUT

是不是每次測量一個新的項目前都必須做校準?

這個是不一定需要的，盡量將每次校準的state存入VNA，名字最好為校準狀態(tài)，例如頻率范圍，輸入激勵功率等。如果有新的測試項目，但是它的測試條件和已有狀態(tài)相似，且load state后，檢查校準狀態(tài)良好，就可用使用以前的校準狀態(tài)，而不需要重新校準。

將校準state保存并調(diào)用的好處在于：Calibration Kit也是有使用壽命的，多次的校準，會是的校準件多次和校準電纜接觸，可能污染校準件，使得校準件特性發(fā)生改變，影響下一次校準。

盡量養(yǎng)成如下習慣：將網(wǎng)絡分析儀的port不用的時候加上防塵套;對測試電纜進行標號，使得VNA每個port盡可能固定連接某個電纜;對測試電纜不用時，也需要加上防塵套;盡量不用很臟的測試電纜等。

VNA的校準是精確測量前必要的準備。

以單端口DUT測量為例，測試模型參考one port error model，

由于VNA的輸出和DUT的待測輸入一般都存在中間過渡件/連接件，使得理想網(wǎng)絡分析儀的測試平面和DUT的待測平面間出現(xiàn)了一個誤差網(wǎng)絡。對于單端口誤差模型，有三個誤差項。為了求解三個誤差項，由線性矩陣理論，需要建立三個不相關(guān)的方程來求解。校準的原理就是建立這三個方程。

通過在測試面加入三個已知特性的校準件，例如開路件，反射系數(shù)理論上為1，短路件，反射系數(shù)理論上為-1，負載件反射系數(shù)理論上為0。通過VNA測量這三個校準件，得到實際測量結(jié)果。也就得到包含三個誤差模型的線性方程，通過求解就能得到三個誤差項。在后續(xù)的測量中，在直接獲得的測試結(jié)果中，先通過數(shù)學運算，消除三個誤差項帶來的影響，顯示給用戶的就是校準后DUT的特性。

當然兩端口誤差模型更加復雜，分為正向和反向，正向具有6個誤差項，反向也有6個誤差項，總共有12個誤差項需要求解，求解方法可用參考“RF Measurement of Die and Packages”

當然一般網(wǎng)絡分析儀提供的二端口矢量校準方法為SOLT，通過單端口的分析，其實校準件的本質(zhì)是建立誤差模型方程，選擇不同已知反射系數(shù)的校準件，就得到了很多不同的校準方法，例如LRM，LRRM，TRL等等。

當然校準的本質(zhì)也是去嵌入(De-embedding)的過程，去嵌入的本質(zhì)得到誤差網(wǎng)絡的S參數(shù)，通過轉(zhuǎn)換到T參數(shù)，運用級聯(lián)運算進行消除。去嵌入還能夠消除非傳輸線網(wǎng)絡的S參數(shù)，應用也比校準廣泛。

實際校準的方法：

盡管一般VNA的User Guider上都有儀器校準的方法，但是還有很多細節(jié)需要注意的：

1.設定測試參數(shù)

選擇測試頻率范圍：一般的頻率范圍要稍微大于測試指標規(guī)定的范圍，選擇VNA Port激勵功率，對于無源器件，可以選擇稍微大的激勵功率，例如0dBm，但是對于測試Amplifier等小信號器件，一般激勵信號要小于器件的1dB壓縮點，對于Power Amplifier等大功率器件，需要減小VNA的輸入信號功率，同時要在PA的輸出和VNA的輸入間加入衰減器。但是過分減小VNA的輸入信號功率，可能會使得S11和S22測量誤差增大。如果對于多端口VNA，還需要選擇測試port

2.選擇校準件，選擇校準方法，通過儀器校準的Guide完成校準

每個公司都有不同的規(guī)格的校準件，例如N型的，SMA型的，這個在校準之前一定要選擇好，這個是因為廠家提供的校準件，開路短路負載等也不是理想的反射系數(shù)分別為1，-1和0。同公司的VNA中會定義校準件，將校準件的特性預先存入VNA，以便校準時求解誤差方程。因此，如果校準件選擇不當，校準的意義也就沒有了。

在校準過程中，顯示format對于校準是沒有影響的，可用選擇顯示S11或者S21，顯示可用為VSWR或者Smith Chart，這個不影響校準。

已SOLT為例，首先進行單端口校準，分別將開路短路負載加至VNA的port1和port2，按照儀器指示進行完成校準，再連接Thru件，完成直通校準。

3.校準結(jié)果檢查

這一步不是必須的，但個人覺得作為一個優(yōu)秀的射頻工程師，這一步是至關(guān)重要的。

開路校準特性的檢查：校準完成后，將開路件取下，顯示S11和S22的Smith Chart，良好的校準使得測試顯示曲線在整個測量頻率范圍內(nèi)都在Smith Chart的開路點

負載校準特性的檢查：校準完成后，將測試端口連接負載件，測試S11和S22的Smith Chart，良好的校準使得測試曲線在整個測量頻率范圍內(nèi)都在Smith Chart的中心點

直通檢查：校準完成后，將兩端口連接Thru件，測試S12或者S21的dB曲線，良好的校準使得測試曲線在整個頻率范圍內(nèi)平坦，且都在0dB。