如何选择合适的微波网络分析仪校准件?

2025年04月18日 14:12    发布者:维立信测试仪器
选择合适的微波网络分析仪校准件需综合考虑频率范围、精度要求、连接器类型、校准方法、成本预算及环境因素。以下是具体指南:一、明确校准需求
[*]校准类型
[*]单端口校准:仅需测量反射系数(如S11),选择短路器、开路器、负载。
[*]全双端口校准:需测量传输系数(如S21),增加直通标准件。
[*]TRL校准:适用于非同轴结构(如波导、PCB),需直通、反射、线标准件。

[*]频率范围
[*]校准件频率范围需覆盖实际测试频率,例如:
[*]0-18 GHz:适用于一般微波测试。
[*]0-67 GHz:适用于毫米波测试。


二、校准件关键参数

参数描述选择建议
精度等级校准件的精度等级(如IEEE标准)决定校准的准确性。高精度测试选择NIST可追溯校准件。
驻波比(VSWR)校准件的驻波比影响反射系数的测量精度。短路器、开路器VSWR应小于1.1。
插入损耗直通标准件的插入损耗影响传输系数的测量精度。直通标准件插入损耗应小于0.1 dB(高频时)。
重复性校准件多次测量的结果一致性。选择重复性小于±0.02 dB的校准件。

三、连接器类型匹配
[*]常见连接器
[*]SMA:适用于0-18 GHz。
[*]3.5 mm:适用于0-34 GHz。
[*]2.4 mm:适用于0-50 GHz。
[*]1.85 mm:适用于0-67 GHz。

[*]选择原则
[*]校准件连接器类型需与被测件(DUT)和测试电缆匹配。
[*]避免使用转接器,转接器会引入额外误差。

四、校准方法与校准件组合

校准方法所需校准件适用场景
SOLT短路器、开路器、负载、直通同轴结构,频率低于18 GHz。
TRL直通、反射、线非同轴结构(如波导、PCB),频率高于18 GHz。
多线TRL多条不同长度的线标准件提高TRL校准的精度和频率范围。

五、成本与预算
[*]校准件价格范围
[*]经济型:机械校准件,价格较低,但需手动操作,耗时较长。
[*]高端型:电子校准模块(如Keysight N4694系列),价格较高,但自动化程度高,校准时间短。

[*]预算建议
[*]实验室研发:建议选择高精度电子校准模块。
[*]生产测试:可选择经济型机械校准件,通过优化校准流程提高效率。

六、环境因素
[*]温度稳定性
[*]校准件应能在测试环境温度下稳定工作,温度变化会导致介电常数变化,影响校准精度。

[*]机械稳定性
[*]校准件应具有良好的机械稳定性,避免因振动或冲击导致性能变化。

七、示例:选择18 GHz校准件

参数选择标准推荐校准件
频率范围0-18 GHzKeysight 85033E(SMA,SOLT校准件)
精度等级IEEE标准NIST可追溯
连接器类型SMA与测试电缆和DUT匹配
校准方法SOLT适用于同轴结构
成本中等机械校准件,价格约2,000−5,000

八、总结
[*]核心原则:校准件需满足测试频率范围、精度要求,并与连接器类型匹配。
[*]推荐步骤:
[*]确定校准类型和频率范围。
[*]选择符合精度等级的校准件。
[*]匹配连接器类型,避免转接器。
[*]根据预算选择机械校准件或电子校准模块。

[*]注意事项:
[*]校准件需定期验证,确保其性能稳定。
[*]高频测试(如毫米波)需选择低损耗校准件。

通过以上方法,可选择到合适的微波网络分析仪校准件,确保校准的准确性和可靠性。