如何判斷VNA校準結果是否正常

如何判斷VNA校準結果是否正常，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

網絡分析儀中的網絡可以理解為微波網絡，像是一個盒子，不管大小如何，中間裝的什么，我們并不一定知道，它只要是對外接有一個同軸連接器，我們就稱其為單端口網絡，它上面若裝有兩個同軸連接器則稱為兩端口網絡。這里所說的網絡與計算機網絡并不是一回事，主要是指各種各樣簡單的射頻器件（網絡），而不是互聯網。

1. 單端口網絡習慣上又叫負載ZL。因為只有一個口，總是接在最后又稱終端負載。最常見的有負載、短路器等，復雜一點的有滑動負載等。單端口網絡的電參數通常用阻抗或導納表示，在射頻范疇用反射系數Γ（回波損耗、駐波比）來表征更方便些。

   
   

2. 兩端口網絡最常見，最簡單的兩端口網絡就是一根兩端裝有連接器的射頻電纜。匹配特性是指兩端口網絡一端接標準負載后，在另一端測得的反射系數，可用來表征匹配特性。傳輸系數與插損對于一個兩端口網絡除匹配特性（反射系數）外，還有一個傳輸特性，即經過網絡與不經過網絡的電壓之比叫作傳輸系數T。

   

插損（IL）=20Log│T│dB ，一般為負值，但有時也不記負號，用Φ相移表示。

兩端口網絡有4個S參數，即S11、S21、S12、S22。

S11是網絡輸出端接上匹配負載后的輸入反射系數Г。

S21是網絡輸出端匹配時的電壓和輸入端電壓比值，對于無源網絡即傳輸系數

      T或插損。

S12即網絡輸出端對輸入端的影響，對不可逆器件常稱隔離度。

S22即由輸出端向網絡看的網絡本身引入的反射系數。

S 參數測量傳輸有如下參數來表征：

增益（dB 或 V）

插入損耗（dB 或 V）

插入相位（度）

實部和虛部（R+jI）

電長度（m）

電延遲（s）

線性相位的偏移（度）

群延遲（s）

S 參數測量反射有如下參數來表征：

回波損耗（dB）

SWR

阻抗（R + j X）

反射系數

距離（通過時域測量）

有關儀器的幾個術語

網絡分析儀：能測單端或兩端口網絡各種參數的儀器稱網絡分析儀。只能測網絡各種參數的幅值特性則稱為標量網絡分析儀，簡稱標網。既能測幅值又能測相位者稱為矢量網絡分析儀，簡稱矢網。矢網能用史密斯圓圖顯示測試數據。

連接電纜：一根兩端裝有連接器的射頻電纜叫連接電纜（也有稱跳線），反射特小的連接電纜稱測試電纜或者叫射頻電纜。

反射電橋：為了測得反射系數，需要一種帶有方向性（或定向性）并保持相位信息的器件，如定向耦合器或反射電橋，通常標網使用反射電橋。反射電橋一般只能測同軸線等單端饋線系統。

動態范圍：儀器設置到測插損，將一根好的短電纜的一頭接到輸出口，另一頭接到與屏幕顯示相對應的輸入口上，進行直通校準后再取掉電纜后儀器顯示的數值即動態范圍，正常儀表的技術指標中會有注明。

隔離度：不該通而通了的插損稱隔離度。

誤差和校準

誤差包括：系統誤差、隨機誤差（包括漂移誤差），隨機誤差是隨時間變化不可預見因此不可校準，比如儀器內的噪聲、開關重復性、測試電纜和接頭的重復性、自然環境、溫度漂移變化等。系統誤差包括6個正向和 6個反向構成 12 項誤差。

全部12項校準（Full 12-Term）可測得S11，S21，S12，S22

單向（1Path, 2 Port）可求得S21&S11或S12&S22

反射（ReflectionOnly）可求得S11或S22

傳輸（FrequencyResponse）可求得S21或S12

不同的校準方法比較：

那么校準完之后到底怎么才叫校準正常呢？可以通過以下幾種方式來判斷：

1：校準完成后，首先不接任何轉接頭和器件，矢網顯示的S11和S22的Log值在校準頻段內應該為接近于0，否則說明校準不好。

2：其次接標準50歐負載到兩端口，矢網顯示的S11和S22值在校準頻段內應該為小于-40dB，否則說明校準不好。

3：第三步可在兩端口間接另一雙陰轉接頭（不是校準時所用的那個直通），矢網顯示的S21， S12值在校準頻段內應該為接近于0且S11,S22值在校準頻段內應該小于-40dB（或-35dB），否則說明校準不好。

4：在直通或負載前面加一段傳輸線，再次測試直通或負載，看S11是否好于35dB，此時的S11就叫殘余匹配。或者連接其他的負載（不是校準時使用的）再次測試，看S11是否好于35dB，如果達不到指標，請更換校準件的負載再次進行校準。

不同廠家的校準件混用問題

經常有人會問我想把Keysight的校準件用在安立的儀表上或者將安立的校準件用在安捷倫的儀表上再或者41所的儀表上，這就涉及到校準件的互通用問題，其實答案都是可以的，方法只需要將廠家的校準件參數找到（從儀表的校準件參數菜單中），輸入到其他公司的儀表中即可。

OPEN校準件的參數有：

C0，C1，C2，C3   +偏移長度或者時間（時間=長度/空氣中光速）

SHORT校準件的參數有：

L0，L1，L2，L3   +偏移長度或者時間

LOAD校準件的參數有：50或75ohm

比如說下圖以Keysight 85032F舉例，官網能查到其校準參數，筆者這份檔案是已編輯好的.ccf格式的文檔，就是可以直接加載到儀表里面的。

上圖可以看出來對應的校準參數。可以通過直接加載校準參數文檔，也可以直接手動輸入。

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