在這篇文章中，我們通過走過SOLT校準的步驟并檢查其參考標準的潛在非理想性來結(jié)束我們對VNA的討論。

被稱為矢量網(wǎng)絡分析儀（VNA）的強大儀器在射頻和微波應用中是必不可少的。然而，在使用VNA之前，必須通過執(zhí)行用戶校準來校正測試設(shè)置的系統(tǒng)誤差和缺陷。

上一篇文章介紹了短開路加載直通（SOLT）方法，這是最常見的用戶校準技術(shù)之一。在本文中，我們將更詳細地解釋SOLT校準方法是如何工作的。我們還將討論在現(xiàn)實世界SOLT校準中使用的開路和短標準的非理想性。深入了解這些概念將有助于VNA用戶更自信地分析測量結(jié)果。

找到錯誤術(shù)語是成功的關(guān)鍵

正如我們在本系列文章前面所討論的，SOLT校準方法依賴于12項誤差模型。該模型考慮了由有限方向性、反射跟蹤、端口匹配誤差等引起的誤差。圖1顯示了它的正向和反向子模型。

12項誤差模型分為兩個子模型。

圖1。12項誤差模型由6項正向子模型（a）和6項反向子模型（b）組成。圖像由Mini Circuits提供

為了從原始測量值中獲得DUT的真實S參數(shù)，我們需要校正上面建模的所有誤差。校正過程包括找到12個誤差項的值，并將它們應用于數(shù)學公式。盡管這些誤差校正的數(shù)學計算相對簡單，但確定誤差項需要準確的標準和測量，這是一項具有挑戰(zhàn)性的任務。

一些應用程序可能會對查找誤差項帶來額外的挑戰(zhàn)。例如，在低溫、極端功率水平或使用異常連接器的情況下，確定DUT的誤差項可能極其困難。盡管如此，一旦誤差項已知，需要求解的方程就相對簡單。

為了更好地了解校準過程及其要求，讓我們更仔細地檢查SOLT校準。

SOLT校準過程

SOLT校準使用短路、開路、Load和Through標準來確定測量系統(tǒng)的誤差項。負載、開路和短路標準通常被收集到校準試劑盒中；一些套件，如圖2中的套件，也包括Through標準。

Copper Mountain Technologies的S2611校準套件。

圖2:S2611校準套件。

讓我們回顧一下圖1中的12項誤差模型。為了找到圖1中正向子模型的誤差項，我們使用以下三個步驟：

應用一個端口校準。

確定隔離。

進行直通測量。

雖然我們只會遍歷正向測量的過程，但可以應用相同的三步程序來查找反向子模型的誤差項。我們所要做的就是改變我們在方程中插入的誤差項。 

步驟1：應用單端口校準

在這一步驟中，前向子模型的輸入反射系數(shù)（ΓIn）是針對三種不同的標準測量的：短路、開路和Load。VNA測量的輸入反射系數(shù)與標準的實際反射系數(shù)（ΓL）通過以下方程相關(guān)：

公式1

通過測量ΓL的三個不同值，我們得到了三個獨立的方程，每個方程都包含三個未知誤差項e00、e10e01和e11。在理想情況下，短路、開路和Load標準應分別產(chǎn)生–1、1和0的ΓL值。當然，我們并不是生活在一個理想的世界里。我們將很快討論現(xiàn)實世界短褲和公開賽的反射系數(shù)是什么樣子的。

步驟2和3：確定隔離和直通測量

為了找到泄漏項（e30），我們將匹配的負載連接到VNA的端口1和端口2，并測量S21參數(shù)。這是一個可選步驟——現(xiàn)代VNA端口之間的泄漏通?？梢院雎圆挥?，因此我們可以將泄漏項設(shè)置為零，而不會產(chǎn)生重大后果。