Bei der Kalibrierung einer Hohlleitermessung werden Referenzebenen und die Korrektur systematischer Messfehler festgelegt. Sie macht den Prüfling nicht automatisch spezifikationsgerecht. Eine Koaxialkalibrierung vor Übergängen korrigiert nicht von selbst den gesamten Weg bis zu den Hohlleiterflanschen.
1. Band, Moden und Ebenen definieren
Geben Sie Querschnitt, Flansche, erwartete Mode und Frequenzen an. Luftgefüllter WR-90 hat eine TE10-Grenzfrequenz von ungefähr 6,56 GHz und einen üblichen Einsatzbereich von 8,2–12,4 GHz. Wählen Sie nicht allein deshalb 26,5 GHz, weil VNA oder Stecker diese Frequenz erreichen.
Legen Sie die Ebenen für S11, S21 und weitere Parameter fest. Koaxial-Hohlleiter-Übergänge müssen methodengerecht in die Korrektur eingehen oder separat charakterisiert werden.
2. Schnittstellen vorbereiten
Prüfen Sie Sauberkeit, Kontaktflächen, Stifte, Schrauben und Schäden. Reinigungsmittel müssen zu Werkstoffen, Beschichtungen und Dichtungen passen. 99%iger Alkohol ist keine universelle Vorgabe.
Befolgen Sie Drehmoment und Reihenfolge der konkreten Verbindung. WR-90 ist ein Querschnitt, keine gemeinsame Vorschrift von 12 in·lb für jeden Flansch. Partikel oder ungleichmäßige Montage beeinträchtigen die Wiederholbarkeit ohne einen immer gleichen Fehler von 0,01 oder 0,05 dB.
3. Instrument und Pegel stabilisieren
Beachten Sie die vorgeschriebene Stabilisierung, stützen Sie Kabel und halten Sie thermische Bedingungen ausreichend konstant. Quellenleistung, IF-Bandbreite, Punkte und Mittelung sollen Messungen über dem Rauschen und ohne Kompression ermöglichen.
Ein Pegel für passive Bauteile kann einen empfindlichen Empfänger überlasten. Die Kleinsignalmessung qualifiziert keine Spitzenleistung. Zwischen Kalibrierung und Messung müssen die Einstellungen kompatibel bleiben.
4. Geeignete Standards messen
TRL verwendet Thru, Reflect und Line. In einer möglichen Anordnung verbindet der Thru die Zugänge direkt, der Reflect ist eine Kurzschlussplatte und die Line fügt ein passendes Leitungsstück hinzu.
Die Phasendifferenz von Line zu Thru muss degenerierte Bedingungen nahe 0° und Vielfachen von 180° vermeiden. Häufig wird ein praktischer Bereich von 20–160° verwendet; Definition und Grenzen hängen von Algorithmus und Kit ab. Mehrere Lines können das Band erweitern.
Berücksichtigen Sie die Hohlleiterdispersion. Für TE10 gilt λg = λ0/√[1−(fc/f)²]. In WR-90 bei 10 GHz beträgt λg etwa 39,7 mm. Zusätzliche 10 mm entsprechen ungefähr 90,7°, nicht den etwa 120° aus der Freiraumwellenlänge.
Ein Einfrequenzbeispiel definiert kein vollständiges Kit. Prüfen Sie das gesamte Band, die Standards, Vorzeichenkonvention und VNA-Anleitung. Koaxiale 3,5-mm-Standards werden durch Umbenennen der Schnittstelle nicht zu Flanschstandards.
5. Prüfen und dokumentieren
Die erneute Messung verwendeter Standards prüft Konsistenz. Eine unabhängige Verifikation liefert zusätzliche Information. Verwenden Sie einen passenden Verifikationsprüfling und bewerten Sie Wiederanschlüsse.
Nahezu null Verlust an einem Thru beweist keine Gesamtunsicherheit von ±0,5 dB. Restreflexion, Tracking, Reproduzierbarkeit, Rauschen und Drift gehören in die Bewertung.
| Datensatz | Inhalt |
|---|---|
| Instrument | Modell, Version und Einstellungen. |
| Kit | Kennungen, Definitionen und Zustand. |
| Ebenen | Flansche und einbezogene Übergänge. |
| Bedingungen | Temperatur, Leistung und Aufbau. |
| Validierung | Unabhängige Ergebnisse und Wiederholbarkeit. |
Wann erneut kalibrieren
Änderungen des Wegs, wesentliche Kabelbewegung, thermische Drift oder eine fehlgeschlagene Verifikation können neue Kalibrierung verlangen. Eine gemeinsame 48-Stunden-Regel für alle Systeme genügt nicht.
Die Kalibrierung einer LISN oder einer Leitfähigkeitssonde ist eine andere Messaufgabe. Übernehmen Sie deren Standards nicht allein wegen des gemeinsamen Wortes Kalibrierung in den Hohlleiteraufbau.
Das TRL-Beispiel von Brian Walker zeigt die Methode an einem bestimmten VNA. Menüs und Definitionen bleiben instrumentenspezifisch. Die Ausbreitungsgleichungen helfen bei der Phasenrechnung.
