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同轴校准件参数解析

木马童年 2020-10-2 17:35 38 0

校准过程中我们都会使用到校准件,包括同轴校准件及波导校准件,还有微带校准件。 有关微带校准、同轴校准及波导校准之前都有文章写过,大家可以爬爬楼再看看。 今天随便聊聊同轴校准件。仪表上都会定义校准件的 ...

校准过程中我们都会使用到校准件,包括同轴校准件及波导校准件,还有微带校准件。

同轴校准件参数解析

同轴校准件参数解析

同轴校准件参数解析

有关微带校准、同轴校准及波导校准之前都有文章写过,大家可以爬爬楼再看看。

今天随便聊聊同轴校准件。仪表上都会定义校准件的一些参数,不同品牌仪表的定义略微会有不同,但总体而言还是一致的。

同轴校准件参数解析

同轴校准件参数解析

主要参数如下:

Z0

要定义的标准和实际测量面之间的偏置阻抗。通常 Z0 设置为系统的特性阻抗,一般为 50 欧姆或 75 欧姆。标准是 50 欧姆,如果要改成 75 欧姆需按如下设置。

点击【Analysis】-->【Fixture Simulator】夹具仿真器,点击【Port Z Conversion】并指定所选端口的参考阻抗,将 Port 1 Z0 Real 从 50 Ω 变为 75 Ω。

点击【Port Z Conversion】将端口阻抗转换功能置为 ON 状态。

点击【Fixture Simulator】置为 ON 状态。

    同轴校准件参数解析

    (手边 U 盘坏了就直接拍照不截图了,略有模糊各位见谅)

    延迟

    发生的延迟取决于要定义的标准和实际测量面之间的传输线长度。在开路、短路或负载标准中,延迟定义为从测量面到标准的单向传播时间(秒)。在直通标准中,延迟定义为从一个测量面到另一个测量面的单向传播时间(秒)。延迟可通过测量或将标准的精确物理长度除以速度余数来确定。

    安立 Anritsu 的网分对于时延的定义用的是长度单位,换算一下即可变换成时间单位,具体公式之前文章中有讲过,见 6 月 10 号那期《不同厂牌的校准件及矢网如何相互使用》。

    同轴校准件参数解析

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    损耗

    损耗用于确定沿同轴电缆的长度(单向)由集肤效应引起的能量损耗。损耗是用 1 GHz 上的 Ω/s 为单位进行定义。在许多应用中,使用 0 值作为损耗不应带来显著误差。通过测量延迟(秒)和 1 GHz 上的损耗,然后将测量值代入下面的公式,即可确定标准的损耗。

    同轴校准件参数解析

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    Keysight 的网分有这一项设置,安立的 Shockline 系列网分我没找到相关设置,R&S 有没有也不清楚,因为手边没机器。

    C0、C1、C2、C3

    开路标准在高频上很少具有理想的反射特性。这是由于开路标准的边缘电容会引起随频率而变化的相移。对于分析仪的内部计算,采用开路电容模型。该模型以一个三阶多项式的频率函数表示。多项式中的系数可由用户定义。电容模型的公式如下所示:

    同轴校准件参数解析

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    L0、L1、L2、L3

    短路标准在高频率上很少具有理想的反射特性。这是由于短路标准的残余电感会引起随频率而变化的相移。这种影响不可能消除。对于分析仪的内部计算,采用短路电感模型。该模型以一个三阶多项式的频率函数表示。多项式中的系数可由用户定义。电感模型的公式如下所示。

    同轴校准件参数解析

    同轴校准件参数解析

    说到校准就会使用到不同接口的校准件及连接器,下面就顺带聊下。

    依接口类型不同可分为很多种,具体如下图。

    同轴校准件参数解析

    其中 SMA、3.5mm、2.92mm 可以物理相连。2.4mm、1.85mm 可以物理相连。但是(SMA、3.5mm、2.92mm)和(2.4mm、1.85mm)不可以相连,这个需要特别注意,否则会造成损坏。

    同轴校准件参数解析

    同轴校准件参数解析

    那么为什么会有这么多种不同接口的接头元件呢?主要是:同轴连接器和电缆传输主模 TEM 模,截止频率对应使用频率上限。

    同轴校准件参数解析

    比如:同轴电缆传输的是 TEM 模,即电场和磁场的方式均与传播方向垂直。如果频率过高会产生电磁泄漏。

    如果系统中都有连接 SMA、3.5mm、2.92mm 接头,那最高工作频率是 18G;如果 3.5mm 和 2.92mm 相连接,那么最高工作频率是 33G;如果 2.4mm 和 1.85mm 连接,那工作频率上限是 50G;连接器内导体直径匹配的才可以互连。不管是 50 欧姆 N 头或 75 欧姆 N 头与其它的都不兼容。

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