提高VNA测量精度：消除测试设备影响的建模校正技术

"本文主要探讨了如何在使用测试设备对引脚贴装或表面贴装封装的器件进行测量时，消除测试设备对测量结果的影响，从而提高矢量网络分析仪（VNA）的测量精度。通常，直接连接到测试端口电缆的DUT可以直接进行校准和误差校正，但当DUT需要通过测试设备进行测量时，校准和平面就会分离，需要更复杂的校正技术。" 在传统的VNA测量中，通过校准和矢量误差校正，可以确保从仪器端口到测试电缆端点的精度。但当DUT为引脚贴装或表面贴装封装时，需要使用测试设备，这导致同轴校准平面与测量平面不一致。为了补偿这种差异，工程师们通常会利用DUT的建模响应，将校正平面虚拟地移动到DUT的端口。另一种方法是选择对测量影响最小的测试设备，测量DUT和设备的总体响应。 文章提到了两种基于模型的校正技术，它们可以增加测量精度，无需忽视测试设备引入的误差。第一种是端口扩展技术，它依赖于测试设备的简单延迟模型，有时也会考虑衰减。第二种技术是去嵌入法，它使用设备完整的S参数模型，这种方法避免了在设备内部建立精确校准标准的复杂性和成本。 测试设备的选择很大程度上取决于应用需求和成本。在制造环境中，使用的设备往往是严格且昂贵的，尤其是在处理高频PCB测试时。而在研发实验室中，更常见的是使用相对便宜且易于制作的测试设备，尽管它们在高频下可能存在信号损失。对于需要在13GHz等高频率下测试的无线应用器件，减少或消除测试设备的损耗和延迟至关重要，以便准确分析DUT的特性。 为了解决这个问题，可以将PCB板上的轨迹视为同轴测试电缆的延伸，通过端口扩展技术将测量平面扩展到DUT的端口。已知的设备连接器和DUT之间的损耗和电气长度可以通过大多数VNA内置功能进行校正。例如，许多测试设备采用SMA连接器的PCB设计，可以在SMA连接器平面上进行校准，但测试设备与DUT之间的校准仍然需要精细处理。 该文深入讨论了在测试复杂封装的电子器件时，如何利用模型校正技术来提升测量精度，克服测试设备引入的误差，这对于精确评估器件性能和优化设计至关重要。