更改校准套件定义

• 术语定义

• 定义标准参数

• 重新定义校准套件

• 设置 TRL 校准选件

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在大多数测量中，用户可以使用已有的预定义校准套件。但是，当更改了阳接触和阴接触（例如，从开路 (f) 到开路 (m)）之间预定义的连接器，或当使用特殊标准或误差要求较高精度时，则可能需要更改校准套件定义（或创建新的校准套件）。当需要更改包含校准设备（但不包含校准套件型号）的校准套件定义时，用户必须充分了解误差校正和系统误差模型。

可在以下情况中使用用户定义的校准套件。

• 当用户要使用不同于 E5071C 校准套件中预定义的连接器（例如，SMA 连接器）时。

• 当用户要使用不同的标准来代替 E5071C 中预定义的一个或多个标准时。例如，使用三个偏置短路标准，而不是开路、短路和负载标准。

• 当用户要修改预定义校准套件的标准模型，并将它转变成更精确的模型时。如果能在标准模型中更好地反映实际标准的性能，就可以更好地进行校准。例如，可能需要将 7-mm 负载标准定义为 50.4Ω，而不是 50.0Ω。

术语定义

本部分中使用的术语定义如下：

标准

用于确定系统误差的精确物理设备，已为此设备明确定义了型号。利用 E5071C，用户可以为每个校准套件定义多达 21 个标准。每个标准都按 1 到 21 编号。例如，85033E 3.5-mm 校准套件的标准 1 为短路标准。

标准类型

依据其形式和结构用来对标准模型分类的标准类型。有五种标准类型可供利用：短路、开路、负载、时延/直通和任意阻抗。

标准系数

选定模型中所用标准的数值特性。例如，在 3.5-mm 校准套件中，短路标准的偏置延迟 (32 ps) 即为标准系数。

标准类别

在校准过程中使用的一组标准。对于每一类别，用户必须从 21 个可用标准中选用若干个标准。

子类

最多可以注册 8 个标准类型。此功能为每个频段指定不同的标准。必须为所用子类分配标准。

定义标准参数

下图示出了定义标准时使用的参数。

 反射标准模型（短路、开路或负载）

 

传输标准模型（直通）

 

Z0

要定义的标准和实际测量面之间的偏置阻抗。通常 Z0 设置为系统的特性阻抗。

延迟

发生的延迟取决于要定义的标准和实际测量面之间的传输线长度。在开路、短路或负载标准中，延迟定义为从测量面到标准的单向传播时间（秒）。在直通标准中，延迟定义为从一个测量面到另一个测量面的单向传播时间（秒）。延迟可通过测量或将标准的精确物理长度除以速度余数来确定。

损耗

损耗用于确定沿同轴电缆的长度（单向）由集肤效应引起的能量损耗。损耗是用 1 GHz 上的 Ω/s 为单位进行定义。在许多应用中，使用 0 值作为损耗不应带来显著误差。通过测量延迟（秒）和 1 GHz 上的损耗，然后将测量值代入下面的公式，即可确定标准的损耗。

C0、C1、C2、C3

开路标准在高频上很少具有理想的反射特性。这是由于开路标准的边缘电容会引起随频率而变化的相移。对于分析仪的内部计算，采用开路电容模型。该模型以一个三阶多项式的频率函数表示。多项式中的系数可由用户定义。电容模型的公式如下所示：

F：测量频率
C0 单位：（F）（多项式中的常数）
C1 单位：（F/Hz）
C2 单位：（F/Hz2）
C3 单位：（F/Hz3）

L0、L1、L2、L3

短路标准在高频率上很少具有理想的反射特性。这是由于短路标准的残余电感会引起随频率而变化的相移。这种影响不可能消除。对于分析仪的内部计算，采用短路电感模型。该模型以一个三阶多项式的频率函数表示。多项式中的系数可由用户定义。电感模型的公式如下所示。

 

F：测量频率
L0 单位：[H]（多项式中的常数）
L1 单位：[H/Hz]
L2 单位：[H/Hz2]
L3 单位：[H/Hz3]

在大多数现有校准套件中，直通标准被定义为“零长度直通”，即延迟和损耗均为“0”。但是这样的直通标准并不存在。必须使用两个直接互连的测试端口来进行校准。

•  测量的精度取决于校准标准与其定义的符合度。如果校准标准已损坏或磨损，则精度将降低。

重新定义校准套件

要更改校准套件的定义，请执行以下步骤。

定义新的校准套件

1. 选择要重新定义的校准套件。

2.  定义标准类型。从开路、短路、负载、时延/直通和任意阻抗等标准中选择一种。

3.  定义标准系数。

4.  为该标准指定一个标准类别。

5.  保存已重新定义的校准套件的数据。

更改阳接触和阴接触（例如，从开路 (f) 到开路 (m)）之间预定义的连接器

1. 选择要重新定义的校准套件。

2. 为该标准指定一个标准类别。

3. 保存已被重新定义的校准套件的数据。

重新定义校准套件

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择要重新定义的校准套件。如果在操作之前更改了校准套件的名称（标记），则新名称将出现在相应的功能键上。

3. 单击“Modify Kit”（修改套件）。要更改预定义的连接器类型（例如，从开路 (f) 到开路 (m)），请跳转到指定类别。

4. 单击“Define STDs”（定义标准）。

5. 从编号为 1 到 21 的标准中选择要重新定义的标准。

6. 单击“STD Type”（标准类型），然后选择标准类型。

7. 设置标准系数。

8. 单击“Label”（标记），并使用显示在屏幕上的小键盘为该标准输入一个新标记，然后单击“Return”（返回）。

9. 逐步重复步骤，重新定义需进行更改的所有标准，然后单击“Return”（返回）。

10. 单击“Specify CLSs”（指定 CLS），然后选择类别。

11. 对于“TRL Thru”（TRL 直通），选择端口。选择“Set All”（全部设置），以对所有测试端口都使用相同标准。

12. 选择测试端口。选择“Set All”（全部设置），以对所有测试端口都使用相同标准。

13. 从编号为 1 到 21 的标准中选择要在该类别中注册的标准。要更改阳接触和阴接触（例如，从开路 (f) 到开路 (m)）之间的连接器，请在此处选择有适当标记的标准。

14. 重复该步骤，直到为所有需要重新定义的测试端口都定义了类别，然后单击“Return”（返回）。

15. 重复该步骤，重新定义需要修改的所有类别，然后单击“Return”（返回）。

16. 单击“Label Kit”（为套件作出标记），使用显示在屏幕上的小键盘为该校准套件输入一个新标记。

定义 TRL 校准套件的示例

要进行 TRL 校准，需要输入 TRL 校准套件的定义。执行这些步骤，以定义作为示例给出的校准套件。

• THRU（延迟 0 ps，偏置损耗 1.3 GΩ/s）

• REFLECT（短路，延迟 0 ps）

• MATCH（在 0 到 2GHz 之间）

• LINE1（50-Ω 传输线，在 2G 到 7GHz 之间延迟为 54.0 ps）

• LINE2（50-Ω 传输线，在 7G 到 32GHz 之间延迟为 13.0 ps）

定义校准套件名称的步骤

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择尚未注册的用户套件。

3. 单击“Modify Kit”（修改套件）>“Label Kit [User]”（为套件作出标记[用户]），然后键入所需的名称。

定义直通和反射的步骤

1. 单击“Define STDs”（定义标准）。

2. 单击“1:No Name”（1:无名称）>“Label”（标记），然后键入“THRU”（直通）。

3. 选择“STD Type”（标准类型）>“Delay/Thru”（时延/直通）。

4. 将“Offset Loss”（偏置损耗）设置为 1.3GΩ/s，并将“Offset Delay”（偏置延迟）设置为 0。

5. 单击“Return”（返回），返回“Define STD”（定义标准）菜单。

6. 按相同的方式，重复该步骤，向 No. 2 输入 REFLECT 的定义。

7. 为标准类型选择“SHORT”（短路）。

定义匹配的步骤

1. 单击“3:No Name”（3:无名称）>“Label”（标记）。

2. 键入“MATCH <2G”。

3. 单击“STD Type”（标准类型）>“Load”（负载）。

4. 将“Max Frequency”（最大频率）设置为 2GHz。

5. 单击“Return”（返回），返回“Define Std”（定义标准）菜单。

定义传输线 1/2 的步骤

1. 单击“4:No Name - Label”（4:无名称 - 标记）。

2. 键入“LINE <7G”。

3. 单击“STD Type - Thru”（标准类型 - 直通）。

4. 将“Offset Delay”（偏置延迟）设置为 54 ps。

5. 将“Min Frequency”（最小频率）设置为 2 GHz。

6. 将“Max Frequency”（最大频率）设置为 7 GHz。

7. 单击“Return”（返回），返回“Define Std”（定义标准）菜单。

8. 单击“5:No Name - Label”（5:无名称 - 标记）。

9. 键入“LINE >7G”。

10. 单击“STD Type”（标准类型）>“  Thru”。

11. 将“Offset Delay”（偏置延迟）设置为 13 ps。

12. 将“Min Frequency”（最小频率）设置为 7 GHz。

13. 单击“Return”（返回），返回“Define Std”（定义标准）菜单。

14. 单击“Return”（返回），返回“Modify Cal Kit”（修改校准套件）菜单。

将直通/反射/匹配注册到子类 1 的步骤

1. 单击“Specify CLSs”（指定 CLS）>“Sub Class”（子类）。

2. 选择“Sub Class1”（子类 1）。

3. 单击“TRL Thru”（TRL 直通）>“Set All”（全部设置）>“ THRU”（直通）>“Return”（返回）。

4. 单击“TRL Reflect”（TRL 反射）>“REFLECT”（反射）。

5. 单击“TRL Line/Match”（TRL 传输线/匹配）>“Set All”（全部设置）>“MATCH <2G”（匹配 <2G）>“Return”（返回）。

将传输线 1/2 注册到子类 2/3 中的步骤

1. 单击“Sub Class2”（子类 2）。

2. 单击“TRL Line/Match”（TRL 传输线/匹配）>“Set All”（全部设置）>“LINE <7G”（传输线 <7G）>“Return”（返回）。

3. 单击“Sub Class3”（子类 3）。

4. 单击“TRL Line/Match”（TRL 传输线/匹配）>“Set All”（全部设置）>“LINE >7G”（传输线 >7G）>“Return”（返回）。

5. 按“Cal”（校准）键，检查是否已将指定的名称选择为校准套件名。

通过分别将匹配和传输线 1/2 分配给子类 1/2/3，针对 TRL 传输线/匹配校准对具有不同频带的 3 个标准进行校准。

设置 TRL 校准选件

本部分介绍如何设置标准的参考阻抗和测量数据，该标准用于计算 TRL 校准的校准面。

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择校准套件。

3. 单击“Modify Cal Kit”（修改校准套件）>“TRL Option”（TRL 选件）。

4. 单击“Impedance”（阻抗），选择参考阻抗.

5. 单击“Reference Plane”（参考面），选择用于计算该参考面的标准的测量数据。

设置校准套件的媒体类型

可以为所使用的标准设置媒体类型。

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择校准套件。

3. 单击“Modify Cal Kit”（修改校准套件）>“Modify Cal Kit”（修改校准套件）。

4. 单击“Define STDs”（定义标准），并选择标准。

5. 单击“Media”（媒体），并选择媒体类型。

6. 如果选择波导作为媒体类型，则将系统阻抗和特性阻抗设置为 1Ω。

7. 根据所用媒体类型，校正相位延迟时所必需的电延迟的计算方法也不同。

保存和加载校准套件的定义文件

可以将每个标准的校准套件定义文件保存到存储设备上的文件中，随后可对其进行调用，以再现定义。

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择校准套件。

3. 单击“Modify Cal Kit”（修改校准套件）>“Export Cal Kit...”（导出校准套件...），以打开对话框。

4. 指定文件夹，输入文件名，然后单击“Save”（保存）。

•  该文件将以 (.ckx) 扩展名保存。禁止直接打开和修改该文件。

• 切勿修改除驱动器 D 以外其他驱动器的内容（文件夹和文件）。修改驱动器 D 以外其他驱动器的内容可能会严重损害分析仪的功能和性能。

调用步骤

1. 按“Cal”（校准）键。

2. 单击“Cal Kit”（校准套件），然后选择校准套件。

3. 单击“Modify Cal Kit”（修改校准套件）>“Import Cal Kit...”（导入校准套件...），以打开对话框。

4. 指定文件夹，输入文件名，然后单击“Open”（打开）。