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标量混频器校准

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概述
确认校准状态
使用机械校准套件的步骤
使用 ECal 套件的步骤

概述

E5071C 具有标量混频器校准功能，可用于测量频率转换设备。

通过组合使用校准标准（开路/短路/负载）以及功率计进行校准，标量混频器校准允许以极高的精度测量混频器变频损耗的幅值和反射参数。

对于频率转换设备中的变频损耗测量，由于激励端口和响应端口之间的频差，常规全 2 端口校准不可利用。因此，标量混频器校准允许利用基于新概念的误差模型和表达式来校正全 2 端口误差模型中的误差项。

通过使用标量混频器校准，可以校正以下误差成分。

网络分析仪输出端口和被测混频器输入端口之间的反射（矢量误差校正）。
被测混频器输出端口和网络分析仪输入端口之间的反射（矢量误差校正）。
不同频率上的传输频率特性（标量误差校正）。

频偏误差模型可以用下图中的流程图来描述。从该流程图可以看出，该模型分为两个部分：激励端口和响应端口。借助误差模型等分为两部分的概念，可以根据各个误差项产生的频率，分别确定其发生在该模型的哪一部分中。大部分信号只会在相同频率上引发误差，从而影响测量。

随频偏模型的两个部分而发生变化的两个误差信号是隔离 (EXF) 和传输跟踪 (ETF)。由于 EXF 不能由频率更改检测到，因此将其设置为零。必须将 ETF 分成两种类型的误差：其中一种与输入频率下的激励方相关联，另一种与输出频率下的响应方相关联。如前所述，在测量频偏期间，基于激励和响应双方来计算传输跟踪 (ETF) 是使用误差校正的关键。

在标量混频器校准中，为了计算频偏中的传输跟踪 (ETF)，应使用功率计来测量输出和输入频率下信号源的传输跟踪误差 (ESTF)。输出频率 (ERTF) 下接收机的传输跟踪 (ESTF) 可以通过将基于全 2 端口校准输出频率计算出的传输跟踪 (ETF) 除以接收机的传输跟踪来确定。将信号源传输跟踪 (ESTF) 乘以接收机传输跟踪 (ERTF)，即可求出频偏下的传输跟踪 (ETF)。由于 ESTF 和 ERTF 是两次功率测量的乘积，因此，得出的校正系数是一个标量参数。

确认校准状态

各个通道的误差校正状态

通过参考误差校准状态，即可确认各个通道误差校正的进程。对于标量混频器适用的迹线，将会添加状态 [S2]。

在标量混频器校准中，进行频偏扫描时常规校准系数是无效的，在这种情况下将会用标量混频器校准系数来代替它。关闭频偏扫描将会切换到常规校准系数；但会保留标量混频器校准系数的信息。

使用机械校准套件的步骤

在开始标量混频器校准之前，请确保已经通过单击“Sweep Setup”（扫描设置）键 >“Frequency Offset”（频偏）启动了频偏。如果频偏不正确，则无法开始标量混频器校准。
按“Channel Next”（下一通道）/“Channel Prev”（上一通道）键，选择要校准的通道。
按“Cal”（校准）键。
单击“Mixer/Converter Calibration”（混频器/变频器校准）>“Scalar Cal (Manual)”（标量校准（手动））>“Select Ports”（选择端口）。
选择测试端口以启动标量混频器校准。
对于标量混频器校准，仅有单向 2 端口校准可用。“单向”是指正向或反向。相同端口之间也可使用双向，但只能作为单向标量混频器校准的同步操作，而不是全 2 端口标量混频器校准。

反射

如果已在测试端口选择中作出选择，那么可以使用以下步骤中的 x 和 y。

单击“Reflection”（反射）。
将开路校准标准连接到测试端口 x（DUT 的连接器）。
单击“Port x @Freq x Open”（端口 x 在频率 x 上开路），开始测量校准标准。
单击“Port x @Freq y Open”（端口 x 在频率 y 上开路），开始测量校准标准。
断开“开路”校准标准，然后就地连接“短路”校准标准。
单击“Port x@Freq x Short”（端口 x 在频率 x 上短路），开始测量校准标准。
单击“Port x@Freq y Short”（端口 x 在频率 y 上短路），开始测量校准标准。
断开“短路”校准标准，然后就地连接“负载”校准标准。
单击“Port x@Freq x Load”（端口 x 在频率 x 上接负载），开始测量校准标准。
单击“Port x@Freq y Load”（端口 x 在频率 y 上接负载），开始测量校准标准。
对端口 y 重复以上步骤。
单击“Return”（返回）。

传输

单击“Transmission”（传输）。
在测试端口 x 和 y 之间（DUT 的连接器之间）连接直通。
单击“Port y-x@Freq y Thru”（端口 y-x 在频率 y 上接直通），开始测量校准标准。
单击“Port x-y@Freq x Thru”（端口 x-y 在频率 x 上接直通），开始测量校准标准。
单击“Return”（返回）。

功率计

单击“Power Meter”（功率计）。有关设置功率计的信息，请参见准备控制功率计。
单击“Use Sensor”（使用传感器）。此键每按一次，通道 A 和 B 就会交替切换一次。如果您正在使用单通道功率计，请选择通道 A。
将用于选定通道的功率传感器连接到选定端口。
单击“Port x@Freq x”（端口 x 在频率 x 上）。
单击“Port x@Freq y”（端口 x 在频率 y 上）。
单击“Port y@Freq x”（端口 y 在频率 x 上）。
单击“Port y@Freq y”（端口 y 在频率 y 上）。
单击“Return”（返回）。

误差校正完成

单击“Done”（完成），退出标量混频器校准。在这一步中可计算校准系数，并自动开启误差校正功能。

使用 ECal 套件的步骤

在开始标量混频器校准之前，请确保已经通过单击“Sweep Setup”（扫描设置）键 >“Frequency Offset”（频偏）启动了频偏。如果频偏不正确，则无法开始标量混频器校准。
按“Channel Next”（下一通道）/“Channel Prev”（上一通道）键，选择要校准的通道。
按“Cal”（校准）键。
单击“Mixer/Converter Calibration”（混频器/变频器校准）>“Scalar Cal (Manual)”（标量校准（电子校准））>“Select Ports”（选择端口）。
选择测试端口以启动标量混频器校准。
单击“Power Meter”（功率计）。有关设置功率计的信息，请参见准备控制功率计。
单击“Use Sensor”（使用传感器）。此键每按一次，通道 A 和 B 就会交替切换一次。如果您正在使用单通道功率计，请选择通道 A。
将用于选定通道的功率传感器连接到选定端口。
单击“Port x@Freq x”（端口 x 在频率 x 上）。
单击“Port x@Freq y”（端口 x 在频率 y 上）。
单击“Port y@Freq x”（端口 y 在频率 x 上）。
单击“Port y@Freq y”（端口 y 在频率 y 上）。
单击“Return”（返回）。
将所选测试端口连接到 ECal 模块。
单击“ECal & Done”（ECal 和完成）。将计算校准系数，以自动打开误差校正功能。