Вносимые потери волноводного компонента оценивают по калиброванной передаче в заданных опорных плоскостях. Используйте подходящий двухпортовый VNA и волноводные стандарты, одновременно проверяя отражение, повторяемость и неопределённость. Общей точности ±0,05 dB для любых измерений нет.
Определить измеряемую потерю
При заданных опорных импедансах и модах IL = −20 log10|S21|. Если S21 показан как −0,5 dB, вносимая потеря составляет 0,5 dB, а соответствующая доля переданной мощности — около 89,1%.
Для 0,1 dB доля передачи около 97,72%, а не более 98%. Недостающая мощность не обязательно вся превращается в тепло: возможны отражение и передача в другие порты или моды.
Проверяйте S11, S22 и конфигурацию вместе с S21. Прибор и определения портов должны соответствовать тому, какую часть системы вы оцениваете.
Подготовить диапазон и оборудование
Определите рабочую полосу, количество портов, уровень и нужную динамику. Если используются расширители частоты или коаксиально-волноводные переходы, проверьте их диапазоны и возможности калибровки.
Обычная рабочая полоса WR-90 — 8,2–12,4 GHz. Более широкая шкала VNA не означает, что все переходы и стандарты годятся для неё.
Выполните прогрев по документации прибора и стабилизируйте механическую конфигурацию. Перемещение кабелей после калибровки может изменить результат.
Калибровка до волноводных плоскостей
Выберите TRL или другой подходящий метод. Нужны определения и размеры thru, reflect и line; следует избегать частот, где фазовая разность line и thru становится вырожденной.
Переход, добавленный после коаксиальной калибровки, не исключается из результата автоматически. Требуется калибровка до его волноводного конца или проверенный de-embedding.
Используйте проверочные стандарты и повторные соединения. Повторное подключение калибровочного стандарта полезно, но не заменяет всю независимую проверку.
Осмотр и соединение
Осмотрите отверстия, штифты, контактные поверхности и предусмотренное уплотнение. Допуски на повреждения и способ ремонта берите из чертежа. Одна глубина царапины не соответствует фиксированной потере на всех частотах.
Чистящие средства должны подходить покрытию и материалам. Не применяйте IPA 99% или ацетон автоматически ко всем изделиям. Проверьте отсутствие остатков и соблюдение условий сушки.
Соблюдайте момент и последовательность для конкретного фланца. Силовая стяжка несоосных секций не заменяет правильные опоры.
Развёртка и повторяемость
Выберите шаг, разрешающий интересующие особенности, и мощность в линейном режиме. Полоса IF и усреднение задают компромисс между скоростью и случайным шумом.
Усреднение независимого шума с нулевым средним может уменьшать его по закону квадратного корня из числа отсчётов. Но 64 усреднения не уменьшают автоматически в восемь раз дрейф, ошибки соединения и калибровки.
Запишите изменения во времени отдельно от изменений после повторной сборки. Одна гладкая кривая не доказывает способность достоверно различить очень малые потери.
Ограничения вычитания опорной кривой
Разность уровней передачи до и после включения образца применима как сравнительное измерение. Если при добавлении компонента меняются отражения и многократные переотражения, простое вычитание не удаляет точно все эффекты оснастки.
После калибровки непосредственно до плоскостей образца нельзя повторно вычитать уже исключённые потери переходов. Разделяйте сравнительную нормировку и полную коррекцию.
Неопределённость и приёмка
Сохраняйте средние и максимальные потери с частотами. Если разница 0,03 dB меньше связанной с ней неопределённости, по ней нельзя уверенно ранжировать два изделия.
Учитывайте стандарты, остаточные ошибки, шум, дрейф, повторную сборку и плоскости. Не назначайте всем компонентам одинаковый предел ряби или обязательные потери ниже 0,1 dB.
Поиск причины
- Проверить измерительный путь контрольным стандартом.
- Проверить контакты, положение и кабели.
- Повторить соединение образца.
- Сопоставить отражение и передачу.
- Оценить результат относительно неопределённости и спецификации.
Сохраняйте исходные S-параметры, настройки, температуру и состояние образца. См. волноводную TRL-калибровку и определения S-параметров. Малосигнальная проверка не удостоверяет все предельные мощности и среды.
