Набор калибровочных мер НКММ-13-13Р

Наборы калибровочных мер предназначены для калибровки векторных анализаторов цепей в трактах 3,5/1,52 мм и 7,0/3,04 мм. Каждый набор содержит необходимый комплект нагрузок и переходов для калибровки. Для подключения к портам векторных анализаторов цепей в состав наборов входят переходы с соединителями NMD с одной стороны, и стандартными соединителями в тракте 3,5/1,52 мм либо 7,0/3,04 мм - с другой стороны. О точности измерений комплексных S-параметров различных устройств при помощи векторного анализатора цепей (ВАЦ) можно говорить только в сочетании с тем или иным набором калибровочных мер. Итоговая погрешность измерений будет определяться неточностью описания мер, в том числе и неизменностью их параметров за время эксплуатации, метода калибровки и нестабильностью ВАЦ. Наборы мер предназначены для получения оценок систематических погрешностей измерений. Систематические погрешности постоянны на длительном интервале времени и обусловлены регулярными отражениями и искажениями сигналов при их распространении по цепям ВАЦ. Оценки систематических погрешностей вычисляются в процессе калибровки и используются для векторной коррекции результатов измерений. Калибровка ВАЦ Процедура калибровки ВАЦ предполагает тестирование некоторых устройств, подключаемых к одному или нескольким измерительным портам ВАЦ. В результате обработки полученных измерений формируются оценки систематических погрешностей. Широко распространены несколько видов калибровок.   Однопортовая калибровка Для выполнения однопортовой калибровки требуется тестирование трех нагрузок для определения трех составляющих погрешности: направленности, рассогласования источника сигнала и частотной неравномерности тракта отраженного сигнала. Комплексные коэффициенты отражения (КО) тестируемых нагрузок должны быть известны. Часто наборы калибровочных мер включают короткозамкнутую нагрузку и нагрузку холостого хода. В качестве третьей нагрузки может выступать согласованная нагрузка (НС), имеющая нулевой КО, либо рассогласованная нагрузка (НР) с известной зависимостью КО от частоты.   Полная двухпортовая калибровка Двухпортовая калибровка выполняется в случае необходимости высокоточного измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения, а также ГВЗ при распространении сигнала в обоих направлениях через тестируемое двухпортовое устройство. Полная двухпортовая калибровка включает две однопортовые калибровки для каждого измерительного порта, калибровку на проход и измерение изоляции. Калибровка на проход предполагает прямое соединение измерительных портов. Для измерения изоляции необходимо подключить к портам ВАЦ нагрузки с малым коэффициентом отражения.   Векторная коррекция Векторная коррекция предполагает математическую обработку результатов измерений с целью исключения систематических погрешностей. Коррекция выполняется программным обеспечением.

USB-накопитель с калибровочными данными. Деревянный футляр. Набор калибровочных мер НКММ-03-03Р Набор калибровочных мер НКММ-01-01Р

Характеризация наборов

Для выполнения высокоточной калибровки ВАЦ необходимо, чтобы каждая нагрузка из набора калибровочных мер имела описание. Под описанием понимается представленная в определенном виде измеренная частотная зависимость комплексного КО нагрузки. Существует два способа описания: табличное или модельное. Табличное описание представляет собой набор значений КО нагрузки в рабочем диапазоне частот, полученный с некоторым шагом по частоте. Модельное описание задает частотную зависимость КО при помощи определенного числа параметров. Существует несколько видов моделей. Наиболее простая модель - это модель «согласованная нагрузка» («НС»). При использовании такой модели считается, что КО нагрузки на любой частоте равен «0». Следующие две модели — модель «короткозамкнутая нагрузка» («КЗ») и модель «нагрузка холостого хода» («ХХ»). Набор параметров модели «КЗ» включает длину центрального проводника нагрузки, потери при распространении сигнала в нагрузке и 4 параметра, определяющие частотную зависимость паразитной погонной индуктивности. Набор параметров модели «ХХ» включает длину центрального проводника нагрузки, потери при распространении сигнала в нагрузке и 4 параметра, определяющие частотную зависимость паразитной краевой емкости. Рассмотренные два способа описания нагрузок аналогичны друг другу, могут быть получены одно из другого и поддерживаются всеми современными ВАЦ. Практически все нагрузки, включаемые в набор калибровочных мер имеют оба возможных описания. Исключение составляет НР, которая описывается только таблично. Отсутствие модельного описания связано со сложностью представления частотной зависимости комплексного КО такого типа нагрузок малым числом параметров. Файлы с описаниями нагрузок содержатся на прилагаемом к набору диске и USB-накопителе. Процедуру описания нагрузок принято называть характеризацией. Данная процедура производится при помощи эталонного ВАЦ. Эталонный ВАЦ калибруется собственными средствами и таким образом, чтобы получить наивысшую точность при тестировании нагрузок из калибровочного набора. Для достижения высокой повторяемости результатов измерений при подсоединении нагрузок к ВАЦ необходимо использовать специальные ключи.

Тарированные ключи

В процессе характеризации калибровочного набора нагрузки прикручиваются к порту эталонного ВАЦ с тарированным (калиброванным) усилием. Это обеспечивается применением специального тарированного ключа, который входит в состав калибровочного набора. При присоединении нагрузок для калибровки рабочего ВАЦ необходимо обеспечить усилие, аналогичное усилию, приложенному при характеризации. При невыполнении указанного требования точность векторной калибровки и последующих измерений будет существенно ниже ожидаемой.

Переходы

Кроме нагрузок, диска и ключа в набор калибровочных мер включены переходы, которые могут быть использованы для различных целей. Основная цель — сформировать необходимый тип соединителей на измерительных портах ВАЦ. Переходы, содержащие с одной стороны соединитель тип NMD, предназначены для подключения к кабельной сборке или напрямую к порту Р4М. С помощью переходов можно изменить сечение коаксиального тракта, обеспечивая тем самым возможность тестирования устройств различных классов на одном и том же приборе. Другая важная задача, решаемая с помощью переходов, состоит в следующем. При необходимости тестирования двухпортовых устройств, которые имеют разные типы соединителей, либо однополые соединители одного типа, применяются специальные методы калибровки ВАЦ. Устройства такого класса принято называть «невставляемыми», поскольку их нельзя подключить к ВАЦ, имеющему на своих измерительных портах разнополые соединители одного типа. При этом такая конфигурация измерительных портов считается основной, поскольку она обеспечивает удобную калибровку ВАЦ на проход. Первый и наиболее простой тип калибровки ВАЦ для тестирования «невставляемых» устройств предполагает замену перехода. При таком подходе ВАЦ калибруется с одним переходом, обеспечивающим стандартную калибровку на проход, а затем производится замена этого перехода для обеспечения возможности сочленения измеряемого устройства и ВАЦ. При этом очень важно, чтобы параметры этих двух переходов были достаточно одинаковыми и стабильными во времени. Второй и более сложный тип калибровки ВАЦ для тестирования «невставляемых» устройств называется «калибровка с неизвестным адаптером». В этом случае при калибровке ВАЦ на проход используется требуемый переход, для которого должно гарантироваться равенство комплексных коэффициентов передачи в разных направлениях зондирования сигнала.

Дополнительно

Наборы калибровочных мер серии НКММ могут использоваться в составе векторных анализаторов цепей от производителей Agilent Technologies, Rohde&Schwarz и Anritsu. Точностные показатели при таких измерениях будут на уровне наборов, отнесенных к разряду высокоточных и содержащих подвижные согласованные нагрузки.

Характеристики:

Пример типового комплекта: