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矢量网络分析仪校准步骤图文教程


VNA (Vector Network Analyzer)
~Calibration (SLOT : Short-Open-Load-thru)~

插槽校准的方法有几个,这回我采用最经常使用的SLOT校准法 除了SLOT校准法之外,还有…… ?TRL (Thru-Reflect-Line) Calibration ?LRL (Line-Reflect-Line) Calibration ?LRM (Line-Reflect-Match) Calibration ?TRM (Thru-Reflect-Match) Calibration 等等 一般Full 2-Port Calibration指的就是SLOT Calibration校准法

翻译自 http://www.elec.ryukoku.ac.jp/~awailab/member/kida/PDF/VNA_8720ES_manual.pdf

1

使用VNA前应当了解的知识
~名称編~

螺纹:内螺纹 性别:公头/插头

螺纹:外螺纹 性别:母头/插座

力矩扳手:当施加的力超过一定值时,扳手前段会折弯以保护连接器不被损坏

连接器一般使用性别名称,下文均直接使用性别名称。

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使用前准备

VNA (Vector Network Analyzer)

Calibration Kit

測定物(本次测定的是一截50Ω同轴线缆)

?Vector Network Analyzer ?Calibration Kit ?測定物(今回は反射S11が0dBで位相がずれるはずである)

3

执行校准前的注意事项
? 測定仪器起動後需要一定时间安定。起動後约1小時后方 可使用 ? 连接器上附着的尘埃会对測定結果有影響,因此只有使用 时才能取下连接器的保护帽 ? 校准件的连接器对接口向下放置于桌面(尘埃等无法进入) ? 测量仪器非常昂贵,使用时应十分注意 ? 在仪器没有经过正确的校准前,无法得到准确测量结果 ? 気温和湿度可能会影响測定結果,因此每次使用前都应校 准仪器(虽然校准信息可以保存和调用,然而出于精确度的 考量,并不推荐这样做)

 

 

 

 

使用前务必阅读上述注意事项

4

校准件注意事项

Open Short Thru Load

キャリブレーションを行うにあたりOpen-Short-Load-Thruを使用するが、写真を見てわ かるようにOpen-Short-LoadとThruの長さが違うために校正点がずれてしまい、位相が 正確に測定できない。 そこで、1portにthruを付けた状態でOpen-Short-Loadをとることで、線路長をそろえる。 そして、測定時は1portにThruを付けた状態で行う。 この点に注意してキャリブレーションを行わないとGainのみを見る場合は問題無いが位 相を測定する場合は正しい測定結果が得られない。

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準備

起動VNA

取下同轴接头保護帽

选择适当的Thru件

使用扭矩扳手连接Thru件

準備完毕

起動VNA→测试线缆準備→thru选择→使用扭矩扳手连接→準備完毕

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VNA安定后,选择扫频范围

?选择频率扫描范围 按动Start按键、指定起始频率→类似的办法指定终止频率 ?(OPTIONAL)指定扫频范围后,指定采样点个数

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选择Calibration Kit

RESPONSEのCalボタン→CAL KIT→SELECT CAL KIT→在仪器上点选你所选用 的校准组件Calibration Kit的具体型号(至少数字型号要完全相同)

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Calibration所使用校准件

Open

Short

Load

Thru

以上是SLOT Calibration Kit的,Open-Short-Load-Thru适用于2Port完全校准。 请确认校准件上的标记Open (O), SHORT(S), LOAD(L) 周知の事実だとは思うが、Openは開放、Shortは短絡、LoadはZ0(50Ω)が入っている Thruは特性インピーダンスZ0(50Ω)の線路である

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Calibration

Cal→FULL 2-PORT→REFLECTION

10

PORT1(FORWARD)

PORT2(REVERSE)

Openを接続

Shortを接続

Loadを接続

FORWARD のみ終了

PORT1は位相調整のためにThru(50Ω線路が接続されている) 连接Open件→点选Open按钮→连接Short件→点选Short按钮→连接Load件→点选 Loads按钮→选择使用BROADBAND→点选DONE按钮→PORT1校准OK。 同様的办法对PROT2(REVERSE)进行校准。

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ピンの形を考えてThruを接続

上述PORT1 (FORWARD), PORT2 (REVERSE)校准完毕后, 使用Thru件短路两条测试线缆,点选THRU按键。 (可能需要)点选忽略ISOLATION校准

12

确认Calibration结果是否正确无误

Display→DUAL|QUAD SETUP→4 PARAM DISPLAYS→出したいグラフを選択す る(今回はS11,22がSmith Chart、S12,21がLOG MAGなのでDとなる) 点击DISPLAY选择DUAL/QUAD设置→4参数显示,选择S11/S22史密斯圆图, S21/S12显示幅度对数直角坐标系显示

13

Display选择D

A

B

C

D

E

F

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确认直通Thru图形正确

反射为0、特征阻抗50Ω、透過損失为0 反射全无、全部透過

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4パラメータを出した状態で グラフ表示を変更

それぞれの CH がACTIVE CHANNELに対応している

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VNA (Vector Network Analyzer)
~SAVE~

キャリブレーション方法は数通り存在するが、今回は最もよく利用されているSLOT Calibrationを行う 上記以外には、 ?TRL (Thru-Reflect-Line) Calibration ?LRL (Line-Reflect-Line) Calibration ?LRM (Line-Reflect-Match) Calibration ?TRM (Thru-Reflect-Match) Calibration 等がある 一般にFull 2-Port Calibrationと言うとSLOT Calibrationを指す[1]

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測定結果の保存方法 ~フロッピーに保存~

フロッピーを挿入→Save/Recall→SELECT DISK→INSERNAL DISK これでフロッピーを選択する

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保存形式の指定および保存 ~画像およびテキスト~
保存 画像 テキスト

Save/Recall→SAVE FILE FORMATS 画像 :FILETYPEをGRAPHIC→SAVE FILE テキスト:FILETYPEをTEXT→SACE FILE

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保存形式の指定および保存 ~ADS用~

Save/Recall→DEFINE DISK-SAVE→DATA ONLYをON、SAVE USINGをASCIIに する→RETURN→SAVE STATE

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測定結果のHOLD

最新の結果を表示

測定結果を固定

測定結果はケーブルに触れるだけで特性が変わるのでHOLDで固定してから保存する ように心がけること STIMULUSのSweep Setup→TRIGGER MENU→HOLDで固定/再度最新の結果 を表示するにはCONTINUOUS

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VNA (Vector Network Analyzer)
~Turn Table~

キャリブレーション方法は数通り存在するが、今回は最もよく利用されているSLOT Calibrationを行う 上記以外には、 ?TRL (Thru-Reflect-Line) Calibration ?LRL (Line-Reflect-Line) Calibration ?LRM (Line-Reflect-Match) Calibration ?TRM (Thru-Reflect-Match) Calibration 等がある 一般にFull 2-Port Calibrationと言うとSLOT Calibrationを指す[1]

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使用する物

VNA (Vector Network Analyzer)

制御および測定用PC

電波暗室内カメラの制御装置(上) Turn Tableの制御装置(下)

PCおよびカメラの表示用モニタ

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測定準備
しっかりと閉めてお かないと電波暗室と して機能しないので 注意

全ての電源を投入する(VNAは安定するまで1時間程度おいておく) VNAのPORT1,2に電波暗室内から出ていているケーブルに接続する モニタでカメラをチェックする(カメラとPCの切り替えはモニタ下のINPUTボタンで行う) アカウントを入力し、ログインしておく

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暗室内の準備

暗室内は土禁です 一時放射器

受信用標準 アンテナ ターンテーブルに は絶対に乗らない

電波暗室内は土足厳禁 ターンテーブルには絶対に乗らない 電波吸収体(写真の黒い突起物)は折ってしまうと周波数特性が変わってしまうので、 注意すること(価格も意外と高いので注意) 一時放射器と受信用標準アンテナの高さおよび、0度(開口面同士が向かい合っている 状態)の調整をレーザーを用いて調整する

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ソフトの起動

使用ソフト

警告 ソフト起動後の状態

D5121を起動→警告が出てくるが気にしない

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設定

直線偏波測定(アンテナに よって変更する)

回転基準はアジマステーブル

測定器をネットワークアナライザ に(スペクトラムアナライザを接続 した場合はそちらを選択)

測定周波数を入力する

設定の順番は決まっていないが、設定し忘れが無いように注意する

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アジマステーブルの「全範囲を測定する」のチェックを外す→開始角度、終了角度、測 定開始角度、動作速度を設定する 動作モードはステップにしておくこと(連続の場合、測定結果が正確に出ない可能性が ある) 「ローテーションポジショナを使用する」のチェックを外す

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測定結果

アジマステーブルが回転するので周りに人が居ないかを確認後 一度測定開始をクリックしケーブルなどが絡まらないかを確認する

29

グラフを見やすいように

グラフを見やすいように最小値、最大値を調整する

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保存方法

データベースの書込をすることで、後ほどExcelや AP Chart などでグラフを作成するこ とが出来る

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