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2024-03-02 14:59:55 +08:00

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Learn VNA in practical way
devices
signal-processing
2024-02-28

Background

About what is VNA: VNA Research

Step by Step Learn VNA using LiteVNA

Calibration

Type of Calibration

  1. Reference Calibration

    基准校准是通过标准的开路、短路和负载器Load标准件来进行校准因为这些标准件已经知道它们的S参数响应,因此可以用来校准

    在LiteVNA产品中

    • 中间没有内针的为开路校准件
    • 中间有内针但是内针周边为黄色金属填充的为短路校准件
    • 中间有内针但是内针周边为白色填充的为标准50欧姆校准件
  2. Insertion Loss Calibration

    这个步骤涉及使用已知的插入损耗标准件通常是一段特定长度的电缆。NanoVNA测量这个标准件的响应并使用它来校准插入损耗。这有助于确保NanoVNA在测量传输系数S21时考虑到了电缆等元件的损耗。

  3. Short-Open-Load-Thru Calibration SOLT校准是一种综合的校准方法结合了基准校准和插入损耗校准。在这种校准中短路Short、开路Open、负载Load以及参考标准件Thru都用于校准系统。NanoVNA测量这些标准件并使用它们来校准系统以消除误差。

    我们所使用的LiteVNA就是通过这种方法进行校准的

  4. Return Loss Calibration 这个校准步骤用于测量端口的回传损耗Return Loss。通常你需要连接一个回传损耗标准负载到NanoVNA的端口然后测量其回传损耗。NanoVNA可以使用这个信息来校准测量反射系数S11

Procedures

使用SOLT Calibration校准法

  1. 链接开路校准件至PORT1点击开路
  2. 链接短路校准件至PORT1点击短路
  3. 链接50欧姆校准件至PORT1点击负载
  4. 链接50欧姆校准件至PORT1点击隔离
  5. 对接线链接PORT1与PORT2点击直通

Verify Calibration

可以使用Smith Graph来验证我们的Calibration

开路状态下Smith Graph的标记点应该在电阻线的最右端表明阻抗无限大且表现出纯电阻性

PORT1链接短路校准件查看史密斯图标记点应该在史密斯图上电阻线的最左端(阻抗为0并且表现纯电阻性)。

PORT1链接50欧姆校准件查看史密斯图标记点应该在史密斯图上电阻线的中心(阻抗为50欧姆并且表现纯电阻性)。

链接一根可以确认阻抗与谐振都正常的天线(可以把一根天线定位对照组并妥善保管),可以通过拨轮移动标记点至驻波比最低点并同步观察该频率在史密斯图上的点是否在正中心或者无限接近中心。同时可以看屏幕最上面的参数如图显示我的这条对照天线最好的驻波比为1.021此时对应的频率2.455GHz史密斯图中阻抗为50.72Ω+j748mΩ

Reference