微波测量实验报告.docx

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邮电大学
微波测量实验
学院：电子工程学院
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班序号：
时间：2015年1月
pg图片格式。
了解仪器提供的校准方法〔SOLT〕。
仪器提供SOLT校准方法，TRL校准方法等集中校准方法，实验中使用SOLT〔短路－开路－负载－直通〕校准方法。
三、思考题
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1、是否可以直接进展电路参数的测量，为什么？如何从测量的S参数导出电路参数。〔给出S参数到Z参数的转换公式，以及如何在ADS中应用。〕
不可以，因为微波同轴测量系统只能对于微波的入射和反射的电压电流关系进展分析。需要先进展校准。此外由于仪器仅给出了S参数的测量，但是没有电路参数的测量选项；如果要求电路参数，可以由测量的S参数通过导出选项导出电路参数，如用Γ等计算。S参数到Z参数的转换公式如下：
[Z]=([1]-[S])-1([1]+[S])
实验二微波同轴测量系统校准方法
一、实验目的
1、了解常用微波同轴测量系统的校准方法。
2、熟悉矢量网络分析仪的SOLT校准步骤以及校准精度验证方法。
3、掌握并验证TRL校准方法。
二、实验容
1、总结常用微波同轴测量系统的校准方法，比方TRL和SOLT，了解其校准原理和优缺点。
1〕SOLT校准方法
SOLT校准能够提供优异的精度和可重复性。这种校准方法要求使用短路、开路和负载标准校准件。如果被测件上有雌雄连接器，还需要分别为雌雄连接提供对应的标准件，连接两个测量平面，形成直通连接。
其使用12项误差修正模型，其中被测件的正向有6项，反向有6项。图2显示了正向误差项：ED〔方向〕、ES〔源匹配〕、EL〔负载匹配〕、ERF〔反射跟踪〕、ETF〔发射跟踪〕和E*〔串扰〕。操作正确的话，SOLT可以测量百分之一分贝数量级的功率和毫度级相位。常用的校准套件中都包含
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SOLT标准校准件。这些校准件包括各种连接器类型，并且价格相对廉价，小心使用的话可以用很多年。
如下两图所示。
EDF，EDR：反射参数，衡量VNA耦合器别离前向波和反射波程度，数值越大越好。小的反射参数会导致信号的耦合泄漏。
ERR，ERF：传输参数，误差与反射测量相关，可以用短路和屏蔽开路校准件进展测量。
E*F，E*R：隔离，串扰，误差与串扰相关，可以通过测量接匹配负载的1口和2口来确定。
ESF，ESR以及 ELF，ELR：信号源匹配和负载匹配，指信号源与50欧姆负载的匹配程度以及负载的质量，这些误差可以通过测量S11和S22确定。
ETF，ETR：传输参数，误差与传输测量相关，通过测量1、2口互连时的传输确定。
网络分析仪的校准即是通过数学的方法消除以上误差项，得到被测器件真实参量(Sa11，Sa12，Sa21，Sa22)的过程。
2〕TRL校准方法
TRL校准极为准确，在大多数情况下，准确度甚至超过SOLT校准。然而绝大多数校准套件中都不包含TRL标准件。在要求高精度并且可用的标准校准件与被测件的连接类型不同的情况下，一般采用TRL校准。使用测试夹具进展测量或使用探头进展晶圆上的测量，通常都属于这种情况。因此，*些情况下需要构建和表征与被测件配置介质类型一样的标准件。制造和表征三个TRL标准件比制造和表征四个SOLT标准件更容易。
TRL校准还有另一个重要优势：标准件不需要像SOLT标准件那样进展完整或准确的定义。虽然SOLT标准件是完全按照标准的定义进展表征和储存，而TRL标准件只建立模型而不进展完整表征，但是TRL校准的精度与TRL标准件的质量和可重复性成正比。物理中断〔例如传输线路弯曲和同轴构造中的焊缝〕将会降低TRL校准的精度。接口必须保持清洁并允许可重复的连接。
如下列图所示：
3〕两者优缺点比拟如下所示： a〕TRL方法计算简单，但该方法需要网络分析仪具有四个接收机，分别检测信号a0,a1,b0,b3〔以正向为例〕，而SOLT方法只需要三个，分别检测信号a0,b0,b3；
b〕TRL方法仅需要简单的校准件，不需要理想的强反射件〔理想的开路或短路〕，并且传输线校准件比拟容易实现；而SOLT方法则需要很多的校准件，并且校准件的性能指标对校准结果的影响较大；
c〕SOLT方法比拟适用于同轴环境，也可以用于高频探针和在片测量；TRL方法比拟适用