Автоматический калибровочный модуль LibreCal

Привет! Меня зовут Олеся и я проектирую и создаю СВЧ-устройства в своей лаборатории. В моём профиле есть уже несколько статей про относительно бюджетные приборы, а в ВК есть статья про компактные приборы, которые удобно брать с собой.

Относительно бюджетный векторный анализатор цепей LibreVNA известен уже несколько лет, и недавно под тем же брендом вышел электронный калибровочный модуль. Я его купила и очень хотела узнать насколько он хорош (или плох).

У меня есть механический калибровочный набор Микран (бюджетная версия, состоящая из отдельных нагрузок с характеризацией), и я им очень довольна.

Измерить параметры АКМ я не могу, поэтому решила провести сравнительные измерения. Итак, у меня были Cobalt 2420 и АCM2520 бренда Планар, кабельные сборки РЧ компоненты и несколько разработанных устройств. Идея данных измерений состоит в том, чтобы откалибровать ВАЦ сначала одним АКМ, провести измерения S-параметров СВЧ устройств, затем откалибровать ВАЦ другим АКМ и снова провести измерения S-параметров. И сравнить полученные данные. Таким образом, единственное отличие двух блоков измерений — калибровка.

Последовательность измерений:

Создание калибровочного набора. В программе для работы с ВАЦ Планар S4VNA в разделе «калибровка» списке всех калибровочных наборов — создать набор. В появившемся окне создать меры с данными, каждую меру назвать так, чтобы было понятно какое это состояние АКМ и какой порт. Далее для каждой меры загрузить параметры из файла (при подключении АКМ LibreCal он отображается как флешка, и там лежат S-параметры всех состояний). Я использовала порты 1 и 2 LibreCal-а, поэтому сделала 7 строк. Далее есть ещё одна таблица, где необходимо определить соответствие мер SOLT калибровки (КЗ, ХХ, СН и перемычка) ранее занесённым мерам.
Калибровка. В разделе «калибровка» необходимо выбрать только что созданный набор мер. На модуле LibreCal есть 2 кнопки, они управляют ключами внутри. С помощью этих кнопок можно выставить нужное состояние. Таким образом я смогла откалибровать Кобальт для измерений S-параметров между портами 1 и 2.
Измерение параметров СВЧ устройств на ВАЦ откалиброванным LibreCal-ом.
Калибровка ВАЦ АКМ-ом Планар. Тут всё просто — в разделе меню нужно выбрать калибровка АКМ и далее выбрать порты (1 и 2).
Измерение параметров СВЧ устройств на ВАЦ откалиброванныс АКМ Планар.
Сравнение полученных S-параметров.

Ниже представлены графики, полученные в пунктах 3 (сиреневые) и 5 (зелёные).

4 Частотная зависимость модулей коэффициента отражения и передачи фильтра (*фильтр на резонаторах с боковой связью, первая итерация, параметры оставляют желать лучшего, необходимо сделать уменьшить завал в области передачи. Сделан на скорую руку, для проверки концепции)

5 Частотная зависимость модулей коэффициента отражения и передачи фильтра синего цвета (фильтр другого типа, позволяющий добиться значительно меньших потерь в полосе пропускания)

6 Частотная зависимость модулей коэффициента отражения и передачи копланарной линии передачи с торцевыми соединителями 2,92 мм

7 Частотная зависимость модулей коэффициента отражения и передачи адаптера 2,92-2,92 РЧ компоненты

7 Частотная зависимость модулей коэффициента отражения и передачи адаптера 3,5-3,5 НПК Таир (картинка с сайта Таир)

На примере графика 7 показываю различия в более крупном масштабе:

8 Частотная зависимость модуля коэффициента передачи адаптера Таир

9 Частотная зависимость КСВ адаптера Таир

Вывод: при использовании автоматического калибровочного модуля LibreCal для калибровки ВАЦ для измерением СВЧ-устройств с очень низким КСВ стоит помнить о том, что возможно наличие ошибки до десятой доли (предположительно).

Автор благодарит компанию Планар за предоставление векторного анализатора цепей и калибровочного модуля, а также Данияра из Санкт-Петербургского офиса за помощь в проведении измерений.

Мои соцсети вы можете найти по моему нику. Все фото в моих статьях сделаны, если не указан источник.

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1036610/