Электронный калибратор векторного анализатора цепей

• Автор: Ладур, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Состояние и задачи исследования и разработки электронных калибраторов векторных анализаторов цепей (обзор)

1.1 Развитие, современное состояние и классификация векторных анализаторов цепей

1.2 Погрешности, модели и калибровки векторных анализаторов

1.2.1 Погрешности и модели векторного анализатора цепей

1.2.2 Семейство калибровок SOLT

1.2.3 Семейство калибровок TRL

1.2.4 Верификация

1.3 Механическая и автоматическая калибровка

1.4 Структура и состав электронного калибратора
1.5 Цели и задачи исследований
2 Модели СВЧ-блока электронного калибратора в режимах четырехполюсника и двухполюсника
2.1 Метод экстракции эквивалентных параметров калибратора
2.2 Экспериментальные исследования калибратора в режиме четырехполюсника и двухполюсника в частотной области
2.3 Экспериментальные исследования калибратора в режиме четырехполюсника и двухполюсника во временной области
2.4 Модель первого приближения электронного калибратора в режиме
«на проход»
2.5 Анализ конструкции и полученных данных, разработка эквивалентной схемы электронного калибратора в режиме «на проход»
2.6 Реализация метода экстракции параметров в режиме «на проход»
2.7 Уточнение эквивалентных параметров элементов калибратора в режимах
двухполюсного включения
Основные результаты

3 Исследование температурных зависимостей параметров нагрузок, оптимизация схемы и конструкции электронного калибратора
3.1 Факторы погрешности нагрузок электронного калибратора
3.2 Экспериментальное исследование температурной зависимости нагрузок калибратора
3.2.1 Исследование электронного калибратора в режимах двухполюсника
3.2.2 Исследование электронного калибратора в режимах четырехполюсника
3.2.3 Исследование нагрузки короткого замыкания
3.3 Анализ температурной зависимости нагрузки короткого замыкания калибратора
3.3.1 Анализ схемы и конструкции
3.3.2 Анализ способов устранения температурной зависимости
3.4 Оптимизация конструкции
3.4.1 Исследование конструкций тракта нагрузки короткого замыкания
3.4.2 Выбор оптимального варианта конструкции
3.5 Исследование времени выхода на режим
3.6 Поверка векторного анализатора цепей, калиброванного с
использованием электронного калибратора
Основные результаты
4 Метод определения погрешности измерений ВАЦ с учетом влияния точности характеризации нагрузок калибратора и их температурной стабильности
4.1 Общая характеристика метода
4.2 Эффективные факторы систематической погрешности ВАЦ после 7Ж-калибровки
4.3 Расчет максимальных факторов ошибок ВАЦ после электронной калибровки
4.4 Факторная верификация ВАЦ после электронной калибровки
4.5 Максимальная погрешность измерения нагрузки после электронной
калибровки
Основные результаты
Заключение
Список сокращений
Список литературы
Приложение А. Схема электрическая принципиальная
Приложение Б. Эскиз СВЧ-блока электронного калибратора
Приложение В. Патент на полезную модель
Приложение Г. Заявка на патент на изобретение
Приложение Д. Справка о внедрении в серийное производство
Приложение Е.Справка об использовании результатов
Приложение 3. Протокол испытаний ВАЦ Р4М-18, калиброванного с использованием электронного калибратора Р4М-ЭК

Частота, ГГц
О 5 Ю 15
Рисунок 2.2 - Частотная зависимость модулей коэффициентов отражения и передачи электронного калибратора в режиме «на проход»
2.3 Экспериментальные исследования калибратора в режиме
четырехполюсника и двухполюсника во временной области
Существуют программные опции приборов, которые позволяют измерять характеристики устройств в частотной области с последующим вычислением отклика во временной области. На самом деле вид зондирующего сигнала в таких приборах остается квазигармоническим, изменяется лишь обработка, отображающая характеристики во временной области, однако такое преобразование справедливо только для линейных и стационарных цепей. Альтернативой частотному методу является временной (времяимпульсный) метод измерения. Данный метод основан на воздействии на исследуемый объект одним или несколькими сверхширокополосными тестовыми импульсными сигналами с последующим анализом откликов объекта на тестовый сигнал. Спектр тестового сигнала занимает весь исследуемый диапазон, поэтому характеристики объекта во всем диапазоне измеряются одновременно. Дополнительным преимуществом этого метода является информация о структуре объекта измерения, которую несут полученные временные характеристики. Форма сигнала может варьироваться в широких пределах, поэтому полученные в результате измерений