FPC1500 – Ergebnisse nach Kalibrierung im VNA-Modus

Frage

Die Kalibrierung wurde folgendermaßen durchgeführt:

• [Preset]
• [Meas]-(Format)-(Smith Chart)
• [Meas]-(Calibrate)-(Full 1 Port)-(Continue)

Bei der Messung meiner Komponenten, die ich für die Kalibrierung nutze, erhalte ich missverständliche Ergebnisse. Ich verwende ein anderes Kalibrierkit (nicht das FSH-Z28, das Standardkit für die Kalibrierung am FPC). Match / Load ist in Ordnung (nur ein einziger Punkt in der Nähe des Zentrums):

Open zeigt keinen vollständigen Leerlauf.

Short ist kein wirklicher Kurzschluss.

Was kann ich tun, um die Ergebnisse zu verbessern?

Antwort

Das beschriebene Ergebnis ist mehr oder weniger gut, wenn man Feinheiten außer Acht lässt, die sich verbessern lassen, indem man die S-Parameter des entsprechenden Kalibrierelements korrekt zuweist.

• Die das Kalibrierkit beschreibende Datei, die als Referenz verwendet wird, war in diesem Fall für das FSH-Z28. Die entsprechenden Parameter passen nicht zu den für den Kalibrierprozess verwendeten Komponenten. Optimalerweise nutzt man geeignete S-Parameter-Dateien, falls diese bereitgestellt wurden oder verfügbar sind.
• Die Kalibrierung bezieht sich immer auf eine Referenzebene, die sich an einem dedizierten Punkt befindet, an dem die Innenleiter des Steckers und der Buchse aufeinandertreffen. In der Referenzdatei werden einige Parameter wie die Laufzeit zu Open/Short/Match etc. beschrieben. Mit diesen Informationen kann man beim Kalibrierprozess die Laufzeit und die zusätzlichen Auswirkungen des Innenleiters zum Open-/Short-/Match-Element herausrechnen.

Falls eines dieser Elemente im Nachhinein untersucht wird, verbleibt die Referenzebene immer noch am selben Punkt. Allerdings ist beispielsweise der Open- oder Short-Punkt des Elements etwas versetzt. Dies führt zu einer zusätzlichen Verzögerung und darüber hinaus zu weiteren Real- und Imaginärteilen, die im Smith-Diagramm zu sehen sind. Dieser Effekt nimmt mit steigender Frequenz zu, da die Auswirkungen bei niedrigeren Wellenlängen stärker sind.

Beweis:

• Ist kein Open-Element angeschlossen, zeigt das Smith-Diagramm einen induktiven Leerlauf über die Frequenz (ersichtlich daran, dass diese einige Millimeter über den Referenzpunkt hinausgehen).
• Wenn das Open-Element (mit Innenleiter) angeschlossen wird, zeigt das Smith-Diagramm ein kapazitives Verhalten, da die Leitung parallel zur Schirmung des Elements verläuft.