【寻找史密斯圆图的圆心】校准级精密型滑动负载

在VNA校准中，使用精密滑动负载作为阻抗标准是理想的，Flann和Maury就将精密滑动负载列入许多其出品的校准套件中。 可适合各种精密型应用，可用于全带的单端口和双端口校准、隔离校准。支持常用校准方法：SOL、SOLT、SSLT。...



一、再说校准

矢量网络分析仪（VNA）是射频实验室的标配，而相应的校准件（包括同轴校准件，波导校准件和电子校准件等）则是矢量网络分析仪的标配。Keysight、R&S和Farran等公司的产品使用手册测试手册，都用了不少的篇幅讲校准。美国Maury公司则更是成为专门出品校准件的著名企业，是Keysight的全球合作伙伴。

校准后的测试结果才准确可靠，产品性能才有可信赖的评价。国外客户相对重视测试测量前的校准，加上英联微波的性能品质是和国际一流的Kesight、Maury等看齐，采购英联波导校准件的很多，高性价比的A-INFO（英联的英文名称）在国外已经成为知名品牌。

随着我国对高端制造业的重视，对高端精密仪器的测试测量结果的标准要求越来越高，校准定标也成为推动产业升级进步的必要利器。在此背景下，英联微波的波导校准件走进越来越多的实验室，得到越来越多的国内客户认可。

英联的波导校准件国内外都是提供一样的原装产品，覆盖0.75-110GHz范围内所有波导段。最重要的是，各波导段都可以配套校准软件，同时完美兼容Keysight、R&S、安立、41所的矢量网络分析仪！  

链接：业界领先的VNA波导校准件详情揭秘

二、精密校准方法

在VNA校准中，使用精密滑动负载作为阻抗标准是理想的，Flann和Maury就将精密滑动负载列入许多其出品的校准套件中。



滑动负载可以在波导中纵向移动至少1 / 2波导波长（在最低的波导频率处的波长），由于在移动的过程中，负载都会产生反射，所以在某一频率处的负载的反射（用阻抗值表征）可以从其它传输系统中的反射分离出来。下文将进一步说明。



滑动负载是由一段空气线加上一个适当的终端构成。空气线的中心导体可以滑动到外部导体达不到的地方，以此产生平滑的连接。负载元素通常不是电阻性元素，更常见的是锥形珠状有损材料，使得空气线看起来是有损元素。设计上，它的阻抗不是正好50Ω，回波损耗一般在26-40dB之间。空气线的远端以精确连接器计量长度固定在外导体上，这样只有测试端口处才会有间隙。滑动负载上的间隙非常重要，因为所有的测试端口都必须有间隙，以避免中心轴连接所产生的各种影响；如果滑动负载牢牢地压在测试端口中心轴上，那么此端口上的任何DUT都达不到如此良好的接触性能，反射也达不到这么小。滑动负载的设计使得中心导体的位置准确位于参考平面。值得注意的是，任何DUT（Device under test）在设计上都可能有稍大些的间隙，以避免测试端口的干扰。因此，测试端口和任何DUT的中心轴都应该轻微凹陷。

滑动负载在滑动的时候表现出的阻抗在史密斯圆图上排列成一圈，下面图中展示了在滑动范围内的一个频率点处的阻抗值。上图是完整的史密斯圆图，下图用较小的尺度展示了滑动负载的轨迹。对于滑动负载标准件来说，需要采集几次数据，每次滑动的长度偏移不同。这在图上产生了一系列点的轨迹，其中心点是空气线的阻抗。这个计算得出的中心点与史密斯圆图实际中心点的差异就是方向性误差项（EDF）。



负载元素故意设计成不完美匹配，这样由负载点组成的圆形轨迹的直径可以达到足够大，此时滑动位置的迹线噪声不会因计算圆心而恶化。

进行滑动负载校准时需要考虑一些特殊问题。滑动负载空气线部分的质量决定了校准的质量。由于线的长度是有限，有损部分只在射频频率之上才起作用，因此滑动负载标准件只用于射频频率以上的频率范围。而实际的工作频率由校准条件决定，滑动负载常见的起始频率在2-3GHz之间。在这些频率以下，必须使用固定负载。

当使用滑动负载时，建议以偶数步进改变滑动位置，以避免产生周期性的影响：在一些频率下，负载响应与上一步进频率的相位相同。许多滑动负载外导体带有对数间隔的游标，为设置滑动位置提供参考。通常，要滑动5次或5次以上来计算圆心，如有需要，矢量网络分析仪程序常会允许更多次的滑动。最好只沿一个方向滑动，这样可以使得稳定性误差最小。因为在高频状态下可以使空气线的阻抗保持高质量，滑动负载校准能更好地计算方向性误差项，正因为如此，它也能更好地确定源匹配（ESF）。

（以上高能内容来自Keysight、Maury网站和书籍）

  

三、精密型滑动负载英联微波提供的WSL系列滑动负载，属于精密型负载， 频率覆盖BJ14-BJ900(1.12-110GHz），驻波低至1.015。

以下3个型号精密滑动负载已推出现货：

1、90WSL，WR90（BJ100），8.2-12.4GHz

2、62WSL，WR62（BJ140），12.4-18GHz

3、28WSL_Cu_P0，WR28（BJ320)， 26.5-40GHz

可适合各种实验室精密型应用。可用于全带的单端口和双端口校准、隔离校准。配合英联微波波导校准件，支持常用校准方法：SOL（Short-Open-Load）SOLT  （Short-Open-Load-Thru）SSLT（Short-Short-Load-Thru）。

滑动负载比固定负载的精度更高，建议配合使用英联微波的APF系列精密法兰。

波导负载的基本材料为铜材、铝材和不锈钢，表面处理有镀银、镀金、镀镍、钝化、导电氧化等处理方法。波导负载的长度、法兰、材料、表面处理和电气指标要求均可按用户要求定制。2015年在新加坡通信研究院（Institute for Infocomm Research）全球招标中，英联微波（A-INFO）的波导校准件（含精密滑动负载）与包括keysight在内的国际一流公司公开竞标，最终英联微波的波导校准件胜出！

四、产品参数



★28WSL_Cu_P0 为例

WR28（BJ320)精密滑动负载

26.5-40GHz



驻波（0mm）  1.0134



驻波（10mm）  1.0154



驻波（20mm）  1.0164



（以上图片和资料部分来源网络，仅供参考）

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