在外场执行精密测量校准的技巧-Keysight.PDF

在外场执行精密测量校准的技巧 使用 FieldFox 手持式分析仪 应用指南 这篇指南主要应用于电缆、天线和矢量网络分析，探讨了矢量网络分 析仪校准的必威体育精装版进展，对比了使用不同方法对各种射频与微波器件 (包括电 缆、滤波器和放大器) 进行校准后的测量结果。FieldFox 手持式分析仪用于执 行各种测量，还能在外场执行精密的测量与分析。 随时随地进行精确测量。 简介 射频与微波系统及元器件的安 种测量结果几乎没有差别。然而， 装、故障诊断和运营维护，要求在 QuickCal 的校准过程相当简单，外场 不同的室内室外的环境和条件下， 操作非常便利。一般情况下，每种 对它的反射和传输特征进行测量。 测试配置都要求在 FieldFox 和被测器 通常使用具有用户外场校准功能的 件之间使用适配器和测试电缆，因 手持式矢量网络分析仪 (VNA) 执行此 而有必要了解 FieldFox 每种校准类型 类测量。由于测试通常是在恶劣的 的应用与限制。本应用指南将会探 外部条件下进行，例如高海拔 (例如 讨 VNA 校准的必威体育精装版进展，对比使用 野外塔或柱的安装) 或封闭空间(轮 不同方法对各种射频与微波器件 (包 船、飞机和地面车辆) ，测量精度、 括电缆、滤波器和放大器) 进行校准 校准便利性、扫描速度和分析仪便 后的测量结果。 携性都是非常重要的因素。利用具 有简单自定义校准和快速测量扫描 功能的 VNA (FieldFox 手持式分析仪可 提供) ，即可轻松完成这类测量。 使用 VNA 时，测量精度直接与 用户端的校准类型和相关测试配置有 关。测试配置包括用于连接和被测 器件 (DUT) 与 VNA 的测试电缆和适配 器。FieldFox 的校准类型包括内置校 准 CalReady (仪器启用时即可使用) 和 较为复杂的自定义校准，后者要求使 用一组高质量校准件进行测量。 校准类型 (cal type) 的选择往往 是测量精度、速度和校准过程复杂 度的一种权衡。例如，图 1 是使用 FieldFox 两种不同的校准类型对一小 段同轴电缆进行插入损耗测量的比 图 1. 使用 FieldFox 矢量网络分析仪提供的传统全双端口校准 (蓝色) 和快速 QuickCal (黄色) 较。黄色轨迹表示使用 QuickCal 进行 对同轴电缆进行测量的结果。 电缆测量，蓝色轨迹表示使用了传 统的全双端口机械校准。全双端口 校准过程要求用户对各个高质量校 准件建立七次连接，而 QuickCal 无 需使用任何校准件。如图所示，两 2 分析仪硬件配置 本节将会介绍分别用于测量单 端口和双端口设备的不同 FieldFox 硬 件配置。FieldFox 手持式分析仪分为 矢量网络分析仪 (VNA) 、电缆和天线 测试 (CAT) 分析仪、频谱分析仪、组 合分析仪 (集 VNA 、CAT 和频谱分析 仪功能于一身) 几个系列。FieldFox 是一款专为外场测量做好准备的精 密型仪器，符合美国军方 MILPRF- 28800F Class 2 和 MIL-STD-810G ，M. 511.5 ，P.1 等标准，可在爆炸性环境 中作业 (通过典型测试)。Class 2类设 备专为最恶劣的环境而设计，包括 未受保护和不受控制的环境条件。 图 2. 当使用带有 (a) 传输/反射 (T/R) 硬件和 (b) 全双端口硬件的分析仪对被测器件 (DUT) 进行 测量使, 网络分析仪的信号路径 作为 VNA 使用，FieldFox 能够测量复 杂的设备参数，如，单端口和双端 口被测器件的反射和传输特征的幅 度和相位。复杂的测量参数也被称 网络分析仪硬件可以决定被测 统误差进行表征和消除，以获得最 为散射参数 (S 参数) ，稍后再进行讨 器件的测量方式: 使用传输/反射 (T/ 高的测量精度。 论。作为 CAT 分析仪使用，FieldFox R) 硬件配置正向测量，或使用全双 可以测量被测器件的反射和传输特 端口配置正向和反向测量。图 2a 显 系统误差的表征是在自定义校 征，但只会报告幅度特征。VNA 和 示了采用 T/R 硬件配置的 FieldFox