天饋線測試儀的嵌入式電子校準(zhǔn)你了解嗎
天饋線測試儀的嵌入式電子校準(zhǔn)
本文介紹一種應(yīng)用于天饋線測試儀的嵌入式電子校準(zhǔn)方法，提出了一種對內(nèi)置電子標(biāo)準(zhǔn)進行定值的特殊方法，解決了校準(zhǔn)端面和測試端面不一致的問題。文章詳細(xì)論述了該方法的理論模型和相關(guān)公式推導(dǎo)。最后給出了嵌入式校準(zhǔn)與常規(guī)機械校準(zhǔn)的實際測試結(jié)果對比。
1. 引言
天饋線測試儀本質(zhì)是一臺單端口的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，為實現(xiàn)高精度的測量，需要在測量前進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)質(zhì)量直接決定測量精度?，F(xiàn)在廣泛使用的校準(zhǔn)方法是在儀器外部連接校準(zhǔn)件來實現(xiàn)，在測試時移除校準(zhǔn)件再連接被測件進行測試。這使得測量結(jié)果引入了操作者的人為因數(shù)，增加了測量風(fēng)險，也增加了操作者的負(fù)擔(dān)。
本文介紹的嵌入式校準(zhǔn)是在電子校準(zhǔn)技術(shù)基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的一種自動校準(zhǔn)技術(shù)，操作者不需要進行額外的校準(zhǔn)連接即可完成校準(zhǔn)，校準(zhǔn)速度快、效率高、一致性好。
2. 嵌入式校準(zhǔn)的實現(xiàn)方法
實現(xiàn)嵌入式校準(zhǔn)的原理框圖如圖1所示。天饋線測試儀與端口之間嵌入一個電子校準(zhǔn)模塊。電子校準(zhǔn)模塊由微波電子開關(guān)、多個反射標(biāo)準(zhǔn)、一個直通傳輸線組成。
校準(zhǔn)時，天饋線測試儀通過微波電子開關(guān)分別連接到電子標(biāo)準(zhǔn)模塊的不同標(biāo)準(zhǔn)進行測試，通過測試值和標(biāo)稱值的一系列運算，獲取儀器的系統(tǒng)誤差系數(shù)。測量時，電子開關(guān)到直通，利用校準(zhǔn)時獲取的系統(tǒng)誤差系數(shù)對測量值進行修正，從而得到被測件的精確參數(shù)。
該方法存在的問題是，校準(zhǔn)端面為圖1中的參考面A ，而測試端面為圖1中的參考面B ，最后的測試結(jié)果ΓA實際是網(wǎng)絡(luò)S （包括電子開關(guān)、直通傳輸線）的參數(shù)和被測件參數(shù)ΓB的合成。其信號流圖如圖2所示。
在圖1中，從參考面A 看天饋線測試儀，其誤差模型圖[1]如圖3a 所示，其三個系統(tǒng)誤差項分別為方向性誤差，源匹配誤差，和反射跟蹤誤差；從參考面B 看天饋線測試儀，其誤差模型如圖3b 所示，其三個系統(tǒng)誤差項分別為方向性誤差，源匹配誤差，和反射跟蹤誤差。
通過對電子標(biāo)準(zhǔn)模塊重新定值，使其定值的參數(shù)包含了網(wǎng)絡(luò)S 的相關(guān)信息，利用這種經(jīng)過偏移定值的電子標(biāo)準(zhǔn)模塊對天饋線測試進行校準(zhǔn)和誤差修正………
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