[Stefan1 0]

Доброго времени суток.

Возникла необходимость точно измерить импеданс двухполюсника (платы с внешними цепями согласования транзистора). Основная сложность заключается в проведении калибровки в сечении выводов данной платы. Вычитал, что наиболее оптимальная калибровка для таких высокочастотных измерений - это TRL калибровка. Измерять платы надо на частоте примерно 3 ГГц.

В наличии имеется 4-х портовой анализатор цепей N5230C PNA-L. Кто-нибудь делал TRL калибровку на данном VNA и вообще это возможно?

И еще есть вопрос: имеет ли смысл самим изготовливать калибровочные наборы (стандарты) для данной калибровки?

Изменено 16 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[smile 0]

Основная сложность заключается в проведении калибровки в сечении выводов данной платы. Вычитал, что наиболее оптимальная калибровка для таких высокочастотных измерений - это TRL

 

Can you you make a conventional SOLT calibration on coaxial ports and then shift the phase reference plain to the edge of your PCB?

 

В наличии имеется 4-х портовой анализатор цепей N5230C PNA-L. Кто-нибудь делал TRL калибровку на данном VNA и вообще это возможно?

 

TRL calibration is possible with any VNA, but there could be two cases:

1. If TRL calibration is built into the VNA, the only thing you need to do is to type in your calibration coefficients (inductance of the "short", length of the "line", etc.). VNA will do the calculations for you.

2. If VNA is old and does not have build in TRL, then you need to do the calculations yourself, manually.

 

In both cases the accuracy of the calibration will depend on how accurate your calibration coefficients.

[Stefan1 0]

Can you you make a conventional SOLT calibration on coaxial ports and then shift the phase reference plain to the edge of your PCB?

Надо будет измерить отдельно порт и вычесть его S-параметры из суммарного измерения порта+PCB? Достаточно ли его измерить только с закароткой в месте, где он припаевается к PCB или надо еще что-то делать?

 

TRL calibration is possible with any VNA, but there could be two cases:

1. If TRL calibration is built into the VNA, the only thing you need to do is to type in your calibration coefficients (inductance of the "short", length of the "line", etc.). VNA will do the calculations for you.

2. If VNA is old and does not have build in TRL, then you need to do the calculations yourself, manually.

 

In both cases the accuracy of the calibration will depend on how accurate your calibration coefficients.

 

А как узнать встроен ли TRL в VNA? В разделе калибровки есть кнопка с переключением TRL/SOLT, это значит встроен?

 

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[Olesia 0]

Доброго времени суток.

Возникла необходимость точно измерить импеданс двухполюсника (платы с внешними цепями согласования транзистора). Основная сложность заключается в проведении калибровки в сечении выводов данной платы. Вычитал, что наиболее оптимальная калибровка для таких высокочастотных измерений - это TRL калибровка. Измерять платы надо на частоте примерно 3 ГГц.

В наличии имеется 4-х портовой анализатор цепей N5230C PNA-L. Кто-нибудь делал TRL калибровку на данном VNA и вообще это возможно?

И еще есть вопрос: имеет ли смысл самим изготовливать калибровочные наборы (стандарты) для данной калибровки?

 

Можно фото, где видно, как Вы собираетесь подключаться к плате? Какой импеданс предполагаете? Калибровка TRL прелестна только тем, что использует частично-определенные меры. Без привязки к высокому или низкому частотному диапазону. До 3 ГГц Вы можете использовать обыкновенный калибровочный набор SOLT. Калибровку Вы собираетесь делать однопортовую? Ведь у Вас двухполюсник? А TRL применяется для четырехполюсников, тк проводятся измерения на проход. В однопортовом случае TRL не работает.

Есть смысл самостоятельно изготавливать меры под Вашу оснастку, если есть возможность эти новые меры описать (измерить, замоделировать).

 

Надо будет измерить отдельно порт и вычесть его S-параметры из суммарного измерения порта+PCB? Достаточно ли его измерить только с закароткой в месте, где он припаевается к PCB или надо еще что-то делать?

 

Да, измерение порта и учет его из суммарного измерения решается калибровкой. Порт по-хорошему калибруется на 3 меры (если однопортовое-таки измерение): на ХХ, КЗ и нагрузку согласованную. Приэтом - калибровку порта желательно делать по тому месту, где будет потом цепляться DUT. Но это не всегда возможно, из-за особеннностей DUT. Тогда городят оснастку и калибруются в оснастке.

 

Посмотрите, вот тут недавно обсуждали http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=122710

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Olesia

[Stefan1 0]

Можно фото, где видно, как Вы собираетесь подключаться к плате?

Какой импеданс предполагаете?

Импеданс примерно такой: 2-j4, если вешать 50 ом с левой стороны от PCB.

Калибровку Вы собираетесь делать однопортовую? Ведь у Вас двухполюсник? А TRL применяется для четырехполюсников, тк проводятся измерения на проход. В однопортовом случае TRL не работает.

Есть смысл самостоятельно изготавливать меры под Вашу оснастку, если есть возможность эти новые меры описать (измерить, замоделировать).

Как я понял надо провести полную 2-х портовую SOLT калибровку и для этого надо изготовить оснастку: SHORT, THRU, LOAD и OPEN?

Подойдет ли в качестве основы для такой оснастки деталь, изображенная на фото справа от PCB? Таким образом, получается весь калибровочный набор можно сделать из этой детали: в случае с LOAD - надо вешать 50-ти омный (или два 100-омных) SMD конденсатор в месте, где микрополосок порта этой детали припаевается к PCB? И использовать эту деталь сначала для одного, а затем для другого порта.

А в случае с THRU надо запаять такие две детали друг на друга со сторон микрополосков? Итого - 4 детали.

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[Olesia 0]

Таким образом, получается весь калибровочный набор можно сделать из этой детали: в случае с LOAD - надо вешать 50-ти омный (или два 100-омных) SMD конденсатор в месте, где микрополосок порта этой детали припаевается к PCB? И использовать эту деталь сначала для одного, а затем для другого порта.

А в случае с THRU надо запаять такие две детали друг на друга со сторон микрополосков? Итого - 4 детали.

 

Надо пробовать. Всё вроде так. Если получится замоделировать эту деталь в состоянии КЗ, ХХ и СН, можно попробовать использовать ее замоделированное описание (в форматах s1p для нагрузок и s2p для перемычки) в качестве данных описания нагрузок.

PS Резьба у вас метрическая на детали. Не накрутится на дюймовую вилку. обратите внимание.

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Olesia

[smile 0]

Надо будет измерить отдельно порт и вычесть его S-параметры из суммарного измерения порта+PCB? Достаточно ли его измерить только с закароткой в месте, где он припаевается к PCB или надо еще что-то делать?

 

Since you use a standard N connector, I would just assume that you have a piece of a 50 Ohm transmission line with no loss in front of your PCB, and then de-embed the measured results according to the length of this line.

 

А как узнать встроен ли TRL в VNA? В разделе калибровки есть кнопка с переключением TRL/SOLT, это значит встроен?

 

Yes, this is an indication, that you are a lucky owner of a VNA with build in TRL calibration :)

[Stefan1 0]

Надо пробовать. Всё вроде так. Если получится замоделировать эту деталь в состоянии КЗ, ХХ и СН, можно попробовать использовать ее замоделированное описание (в форматах s1p для нагрузок и s2p для перемычки) в качестве данных описания нагрузок.

PS Резьба у вас метрическая на детали. Не накрутится на дюймовую вилку. обратите внимание.

Что значит замоделировать? В программе электро-магнитного анализа?

А имеет ли смысл сделать еще 2 детали для TRL калибровки: две линии с разными длинами?

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[Olesia 0]

Что значит замоделировать? В программе электро-магнитного анализа что-ли?

А имеет ли смысл сделать еще 2 детали для TRL калибровки: две линии с разными длинами?

Для калибровки хорошо бы иметь описание нагрузок, не просто как 50 Ом для СН, а ее характеристикой. Коэффициентами отражения от частоты. Если можете сделать такое описание - будет хорошо. Если не сможете, тогда попробовать стандартные коэффициенты для нагрузок.

Можно сделать и две линии для TRL. Но и для них надо описание будет. Delay, Z0, потери.

Дальше только пробовать.

[Stefan1 0]

Для калибровки хорошо бы иметь описание нагрузок, не просто как 50 Ом для СН, а ее характеристикой. Коэффициентами отражения от частоты. Если можете сделать такое описание - будет хорошо. Если не сможете, тогда попробовать стандартные коэффициенты для нагрузок.

Можно сделать и две линии для TRL. Но и для них надо описание будет. Delay, Z0, потери.

Дальше только пробовать.

А описание как сделать: измерить каждую деталь и подогнать ее S параметры под эквивалентную схему (это моделирование Вы имели ввиду)? Не подскажите литературу на данную тему?

Изменено 18 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[serega_sh____ 2]

В этом деле большой специалист MePavel. Будем ждать его комментариев.

Но когда этот вопрос я у него спрашивал, он сказал, что для обычной работы сойдет. т.к. направленность направленников у современных анализаторов цепей очень хорошая, что позволяет калиброваться и промерять такие маленькие значения импедансов.

У меня тоже в ближайшее время изготовится аналогичная оснастка. Тоже буду каллиброваться.

Я как вижу работу с такой штукой:

1. настроить каскад. измерить

2. разобрать.

3. каждую половинку полностью обмерить.

4. из данных каскада вычесть полуполовинок, что и будет целью.

 

Кстати, что за переходы? Это остатки советского прошлого?

когда я обмерял аналогичные переходы, которые нашёл на кладбище, было очень тоскливо. Они работали до 200МГц. Я отказался от такого варианта т.к. 1 - ограниченное количество, 2. - плохие параметры, 3. - есть дешёвый импортный аналог. вот этот например или этот. Из минусов которых - ну немного поосторожнее в работе с тяжелым железом.

[Stefan1 0]

...

4. из данных каскада вычесть полуполовинок, что и будет целью

В данном случае планируется откалибровать всю систему в сечении PCB и измерить напрямую эти платы, без de-embedingа. Если я правильно понимаю, Ваш способ можно использовать как проверку или наоборот.

 

Кстати, что за переходы? Это остатки советского прошлого?

когда я обмерял аналогичные переходы, которые нашёл на кладбище, было очень тоскливо. Они работали до 200МГц. Я отказался от такого варианта т.к. 1 - ограниченное количество, 2. - плохие параметры, 3. - есть дешёвый импортный аналог. вот этот например или этот. Из минусов которых - ну немного поосторожнее в работе с тяжелым железом.

Мы такие разъемы используем при измерении энергетических параметров транзисторов в S диапазоне, при этом потери там не существенны. К тому же у нас вся оснастка с такими разъемами

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[serega_sh____ 2]

В данном случае планируется откалибровать всю систему в сечении PCB и измерить напрямую эти платы, без de-embedingа. Если я правильно понимаю, Ваш способ можно использовать как проверку или наоборот.

см. п.3. моего плана.

Там основная сложность связана с точностью измерений. т.к. у измерительных приборов данного типа погрешности растут при отклонении от 50Ом. В соседней ветке это обсуждалось.

Вот примерно такие картинки.

файл http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5991-0213EN.pdf

 

Хотя можно для повышения точности делать трансформаторы сопротивлений как например у Маури. И уже работать с тратом не 50-ти оманым, а с 10-ти омным или с пяти омным. Но эти трансформаторы обычно узкополосны. Конструктивно это плавно расширяющийся микрополосок. Вот жаль фотку не могу найти.

 

Всё упирается в понятия необходимости и достаточности. С какой точностью необходимо измерить?... И как это подтверидить.

Что часто самое сложное.

 

Мы такие разъемы используем при измерении энергетических параметров транзисторов в S диапазоне, при этом потери там не существенны. К тому же у нас вся оснастка с такими разъемами

Это у Вас свои? Или покупные.

Когда я обмерял их, то выявил, что опорные шайбы центрального проводника, которые внутри, вносили самый большой скачек импеданса, который потом ну ни как не убрать. А было 2 шайбы в этих соединителях. КСВ скакал. И о широкополосном коаксиально-микрополосковом переходе можно было и не думать. Хотя можно было конечно их использовать, согласовав чипами на нужной частоте, но я отказался от этого т.к. потом сложно всякие заключения делать...

А дешевые SMA и работают до 6ГГц, что меня устраивает.

[Stefan1 0]

Это у Вас свои? Или покупные.

Когда я обмерял их, то выявил, что опорные шайбы центрального проводника, которые внутри, вносили самый большой скачек импеданса...

Покупные. У нас таких проблем нет, КСВ близок к единице. Видимо у Вас дефектные переходы были.

Изменено 19 сентября, 2014 пользователем Stefan1

[khach 41]

Вообще-то мощные транзисторы пердпочитают измерять низкооомной измериловкой. Например многие диаграммы Смита приведены не к 50, а к 10 Омам. Може те ли посоветовать низкоомные эталоны для калибровки, такие, что бы замещали исследуемый транзистор? Ну и направленники с транформаторами импеданса в цепи измерения- может у кого фотографии есть внутренностей таких устройств.

Обычные монолитные шайбы разъемов для измерений не подходят- используют или шайбы с радиальными отверстиями, или с лучевой поддерживающей структурой.