如何选择合适的微波网络分析仪校准件?

发布时间:2025-4-18 14:12    发布者:维立信测试仪器
关键词: 网络分析仪
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:
网络分析仪.png

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 GHz
Keysight 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。

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