談?wù)刅NA幾種校準(zhǔn)方式的校準(zhǔn)面

《044_Coupler之七：微帶耦合器改善定向性措施45》所述：端口回波損耗指標(biāo)嚴(yán)重影響微帶窄邊耦合器的定向性指標(biāo)。

或者反過來，《045_Coupler之八：微帶耦合器應(yīng)用》提到的駐波檢測(cè)電路中，如果用定向性指標(biāo)不佳的耦合器去測(cè)試主信號(hào)線回波損耗，也是測(cè)不準(zhǔn)的。

一句話：耦合器回?fù)p、定向性互相影響。

在VNA測(cè)試時(shí)，如果測(cè)試夾具本身的回波損耗指標(biāo)不佳，會(huì)影響耦合器的回?fù)p測(cè)試結(jié)果，所以需要校準(zhǔn)掉測(cè)試夾具本身的影響。

SLOT或TRL校準(zhǔn)面

SMA接口的SLOT校準(zhǔn)件，包含Short、Load、Open、Through，校準(zhǔn)過程太復(fù)雜。

因此又有了的電子校準(zhǔn)件Ecal：

校準(zhǔn)過程簡(jiǎn)單。

關(guān)于這兩種件的校準(zhǔn)原理，可在網(wǎng)上找到相關(guān)資料。本文只談?wù)剮追N校準(zhǔn)方式的校準(zhǔn)面，SLOT和Ecal的校準(zhǔn)面如下圖（圖片來自于電巢學(xué)員實(shí)際仿真設(shè)計(jì)的樣品）紅色虛線所示：

顯然測(cè)試的回波損耗包含了SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配特征。

即使如此，耦合器測(cè)試指標(biāo)還是不錯(cuò)的，電巢學(xué)員學(xué)到了真本事。

但是，如果想精確測(cè)試此耦合器指標(biāo)，期望的校準(zhǔn)面如上圖綠色實(shí)線框所示，要將測(cè)試夾具本身的SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配也校準(zhǔn)掉，怎么辦？這就引出了TRL自制校準(zhǔn)件和端口延伸（或推擠）方案。

TRL自制校準(zhǔn)件

TRL校準(zhǔn)面如下圖所示綠色虛線：

自制TRL校準(zhǔn)面與期望符合，適用于測(cè)試高定向性微帶耦合器。

關(guān)于TRL校準(zhǔn)件的原理和設(shè)計(jì)，可參閱網(wǎng)上文章，網(wǎng)上圖片不清晰，且Load校準(zhǔn)件圖片不嚴(yán)瑾，會(huì)誤導(dǎo)大家，所以本文做了重繪，圖片如上。持續(xù)關(guān)注電巢App或本公眾號(hào)，后期會(huì)講到這個(gè)Load校準(zhǔn)件有啥問題？

網(wǎng)上這篇文章的SMA采用了螺釘安裝的表面貼SMA，指標(biāo)極佳，值得贊賞。

端口延伸（或推擠）

關(guān)于端口延伸（或推擠）網(wǎng)上文章也很多，例如：http://www.doc88.com/p-6042926255788.html，對(duì)于無源微帶器件（尤其是高定向性耦合器）的測(cè)試來說，其中的一句話（前提假設(shè)）特別重要：

“假設(shè)轉(zhuǎn)接頭的微帶線及測(cè)試電纜可以滿足阻抗匹配的條件，或者阻抗失配帶來的反射，相對(duì)被測(cè)件反射較小“

這句話對(duì)于常規(guī)射頻芯片或連接器測(cè)試，一般都是能滿足的。

但對(duì)于高定向性的耦合器來說，不滿足了，本公眾號(hào)第44篇文章已經(jīng)有推論：如果定向性指標(biāo)要求25dB，則理論上回波損耗指標(biāo)至少要求30dB。

三種校準(zhǔn)方式的校準(zhǔn)面如下圖所示：

總結(jié)

SLOT和Ecal不能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配和PCB布線本身的插入損耗和相位；

端口延伸（或推擠）只能校準(zhǔn)掉PCB布線本身的插入損耗和相位（時(shí)延），不能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配；

自制TRL能校準(zhǔn)掉SMA與PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的阻抗失配、PCB布線本身的插入損耗和相位（時(shí)延），適合于測(cè)試高定向性耦合器；

審核編輯：劉清