網(wǎng)絡(luò)分析儀校準的目的是消除測試的系統(tǒng)誤差。校準的思路是通過對標準件的測試得到網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)誤差項的具體數(shù)值，然后通過計算對被測件測試結(jié)果進行修正處理，消除其中誤差成份，得到被測件真實值。在談進階篇之前，我們先來復習一下基礎(chǔ)知識。

校準過程就是通過測試標準件測試系統(tǒng)誤差的過程，根據(jù)校準消除誤差項的不同，網(wǎng)絡(luò)分析儀校準主要分為頻響校準和矢量校準。消除誤差項目的個數(shù)與測試的標準件數(shù)目相同。

我們常用的誤差模型：

一、單端口誤差模型

圖一 ?單端口校準誤差模型

圖一為網(wǎng)絡(luò)分析儀反射測試時系統(tǒng)誤差的數(shù)學模型。S11M為網(wǎng)絡(luò)分析儀的實際測試值，其中包含各項測試誤差，具體測試誤差有：ED、ERT、ES等。儀表校準目的是通過計算消除這些誤差項的影響，得到網(wǎng)絡(luò)分析儀測量的真值S11A。為得到ED、ERT、ES，通過測試標準件完成，由于要確定三項誤差，所以單端口校準要測試三個標準件，聯(lián)立方程組得解。

二、雙端口誤差模型

雙端口誤差模型就要復雜不少了，來看看其誤差模型的表達式：

圖二、雙端口校準誤差模型

雙端口校準是網(wǎng)絡(luò)分析儀最精確的誤差校準方法，校準過程中需要至少7次連接校準件，通常測試中，隔離校準可以忽略。

基于二端口校準的誤差模型，二端口校準后，某一項S參數(shù)結(jié)果的測試都需要網(wǎng)絡(luò)分儀表進行正，反雙向測試，利用另外三個S參數(shù)對測試結(jié)果進行誤差消除運算。

這是被測件在校準前后結(jié)果對比，對于沒有校準的測試結(jié)果，存在典型的波動，它是系統(tǒng)誤差影響的結(jié)果。通過誤差校準后，測試掃跡能更正確反映被測件性能。

雙端口校準消除誤差項最多，校準后儀表測試精度最高。

不同校準方法比較：

測試過程需要根據(jù)測試參數(shù)和測試精度要求選擇不同的相應校準方式：

圖三、不同校準形式及其應用

針對特殊情形的校準方式：

上面考慮的都是DUT比較理想的情況，通過網(wǎng)分自帶的校準件就可以完成校準?？梢岳硐肟偸秦S滿的，現(xiàn)實總是殘酷的。大千世界林林總總的DUT又腫么辦呢？

下面就是幾種常見而又比較難校準的DUT的巧辦法：

1. 等效轉(zhuǎn)接器互換法校準

這種方法適用于具有兩個相同形式而端口極性相同的被測件(如；1，2端口都為SMA陰性接頭)，這種器件為非插入型器件之一。此方法需要使用性能相同，而陰陽極性不同的兩個轉(zhuǎn)接器。

校準過程圖解：

等效轉(zhuǎn)接器互換法校準第一步是在校準過程中利用能進行直通(Through)校準的轉(zhuǎn)接器A來完成傳輸校準。但該轉(zhuǎn)接器并不能與測試直接連接。在反射校準過程中，將轉(zhuǎn)接器A換為轉(zhuǎn)接器B，這一交換改變了一個測試端口的接口極性。

校準完成后的測試過程中，使用能和被測件直接連接的轉(zhuǎn)接器B，轉(zhuǎn)接器B可以直接和被測件連接。

如果轉(zhuǎn)接器A和轉(zhuǎn)接器B的電氣性能完全相同，可以認為轉(zhuǎn)接器A和轉(zhuǎn)接器B只是外形不同的同一個轉(zhuǎn)接器。

這種校準方法的剩余誤差為兩個轉(zhuǎn)接器之間的性能差異。校準過程較簡單，但不能適用于復雜非插入器件校準。

2. 轉(zhuǎn)接器移去校準 (英文名：Adapter Removal)

轉(zhuǎn)接器移去校準是針對非插入器件測試的精度較高的校準方法。轉(zhuǎn)接器移去校準需要使用一個具有和被測件相同接口方式的轉(zhuǎn)接器，這個轉(zhuǎn)接器叫做校準轉(zhuǎn)接器。轉(zhuǎn)接器的電長度必須小于測試頻率的四分之一范圍內(nèi)。比如N、3.5mm 和2.4mm校準件可用，對于其它轉(zhuǎn)接器，有的儀表商也支持用戶可以直接輸入其電長度。

圖五、Adapter Removal 校準過程

轉(zhuǎn)接器移去校準需要進行兩次雙端口校準。第一次校準中，將直通轉(zhuǎn)接器放在測試端口2，校準結(jié)果存入校準數(shù)據(jù)組中。

第二次校準，將轉(zhuǎn)接器連接到測試端口1上，校準數(shù)據(jù)用不同文件名也存在校準數(shù)據(jù)組中。在這個過程中，可以使用兩種不同的校準件。以適應具有不同端口類型被測件的要求(比如端口1為N，端口2為SMA)。

兩次雙端口校準完成后，在儀表轉(zhuǎn)接器移去校準功能鍵下，根據(jù)提示將兩次校準文件名輸入儀表，儀表通過計算可消除測量轉(zhuǎn)接器對測試影響。

3. TRL校準

對于非同軸被測件進行測試，如；波導和晶片等，TRL校準是經(jīng)常采用的校準方法。TRL代表Through，直通；Reflect，反射；Line，傳輸線。采用TRL校準的原因是因為在非同軸和高頻率條件下，要實現(xiàn)理想的匹配負載非常困難。

真正完整的TRL校準為確定10項未知誤差，需使用4接收機網(wǎng)絡(luò)分析儀，其中2臺接收機用于反射信號測試，另兩臺接收機完成對傳輸信號的測試。TRL 校準需進行14次測試。

其它術(shù)語如；LRL，LRM，TRM等只是采用其他校準件的同一種基本校準方法。

目前，許多無源和有源RF器件都采用表面安裝形式(SMT)，首先對這些器件的測試，需要使用相應測試夾具。又由于技術(shù)，功率承載和工作環(huán)境或設(shè)計標準的不同，這些元件的物理尺寸變化很大，相應各種夾具的尺寸和性能變化也很大。

對夾具測試需要考慮兩個因素：

????1). 夾具設(shè)計

夾具應具有良好穩(wěn)定的機械性能。這些夾具往往會使用在生產(chǎn)線測試中，夾具需能讓被測件快速的插入、對齊和夾緊。對于RF工作頻段夾具，需考慮阻抗匹配因素，這要求精確設(shè)計夾具中傳輸線尺寸和空間屏蔽。

????2)．夾具校準

對夾具的校準最好采用夾具上校準，安捷倫網(wǎng)絡(luò)分析儀支持用戶定義校準件功能。定義的校準件要求用戶能對校準的物理特性進行表征，并將參數(shù)輸入到儀表內(nèi)部，并作為常用的由用戶定義的校準工具。

雖然用來描述校準標準件的參數(shù)很多，對于大多數(shù)應用來說，只要少數(shù)幾個參數(shù)需要修改。對于正確設(shè)計的PCB夾具而言，只有開路標準的邊緣電容和短路的延遲參數(shù)需要表

審核編輯：湯梓紅