Kalibračné súpravy sondy: podrobný sprievodca od prípravy po údržbu

Kalibračné súpravy sondy sú kritické nástroje vo vysokofrekvenčnom elektronickom testovaní (napríklad RF, mikrovlnná rúra, milimeter-vlna a terahertz S-parametre a strata vloženia . nižšie je komplexný sprievodca pokrývajúci všetko od prípravy po údržbu .

1. Pochopenie úlohy kalibračných súprav sondy

Kalibračné súpravy sondy pozostávajú z presných štandardov s presnosťou (e . g ., krátke, otvorené, zaťažovacie, Thru, reflex and prenosové riadky) určené na charakterizáciu a korekciu chýb v testovacích systémoch založených na sonde . Tieto chyby zahŕňajú:

 

Chyby reflexie: Spôsobené nezhodami impedancie v sondách, kábloch alebo konektoroch .

Prenosové chyby: Útlm alebo fázové posuny v dráhe signálu .

Chyby súvisiace s kontaktom: Zlý elektrický kontakt medzi sondami a duts alebo kalibračnými normami .

 

Meraním týchto známych štandardov, testovacie systémy (e . g ., vektorové sieťové analyzátory, VNAS) Vypočítajte chybový model, ktorý sa potom použije na opravu následných meraní DUT .

2. položenie základu pre presnú kalibráciu

2.1 Ovládanie testovacieho prostredia

Teplota: Vykonajte kalibráciu v stabilnom prostredí (typicky 23 stupňov ± 2 stupňa so 45–55% relatívnou vlhkosťou) . Kolísanie teploty spôsobuje expanziu alebo kontrakciu materiálu, čím sa zmení elektrické vlastnosti sond a štandardov .

Čistota: Pracujte v bezprášnej oblasti . kontaminanty (prach, oleje, zvyšky toku) na špičkách sondy alebo kalibračných štandardov zhoršujú kvalitu elektrického kontaktu a zavádzajú šum merania .

2.2 Kontrola zariadenia

Sond: Skontrolujte fyzické poškodenie (e . g ., ohnuté špičky, opotrebované kontakty) alebo kontaminácia {{}} Čisté špičky jemne pomocou stlačeného vzduchu alebo obrúsok bez vlhkosti navlhčené izopropylalkohol {{}}}}}}}}}}}}}

Káble a konektory: Skontrolujte koaxiálne káble na zalomenie alebo poškodenie; Zaistite, aby boli konektory čisté a správne spojené, aby ste zabránili strate signálu .

Kalibračné súpravy: Overte, či sú štandardy nepoškodené (e . g ., žiadne škrabance na povrchoch zaťaženia, žiadne ohnuté kolíky v štandardoch) .

2.3 Nastavenie systému

Napájanie vo VNA a testovacom systéme najmenej 30 minút pred kalibráciou, aby sa komponenty umožnili dosiahnuť tepelnú stabilitu .

Pripojte sondy k VNA pomocou káblov a zaisťte pevné (ale nie prehnané) pripojenia, aby ste zabránili úniku signálu .

3. Výber príslušnej kalibračnej metódy

Kalibračné súpravy sondy podporujú viacero metód, zvolené na základe frekvenčného rozsahu, typu sondy (e . g ., GSG, SG) a DUT Geometry:

 

Metóda	Kľúčové štandardy	Frekvenčný rozsah	Ideálne aplikácie
Solt	Krátke, otvorené, zaťaženie, cez	DC - 18 GHz	Koaxiálne sondy, planárne štruktúry (PCB)
Trl	Thru, Reflect, Line	10 GHz - 110 GHz	Vysokofrekvenčné, neoaxiálne štruktúry (e . g ., vlnové
LRM	Riadok, reflexia, zhoda	1 GHZ - 40 GHz	Vyvážené sondy, asymetrické štruktúry

4. Podrobné kalibračné kroky

4.1 Montážne kalibračné normy

Zaistite substrát kalibračnej súpravy (e . g ., hliník, kremeň)

4.2 Polohovacie sondy správne

Použite mikroskop na zarovnanie špičiek sondy s vankúšikmi kalibračných štandardov (e . g ., krátke podložky, otvorené podložky) .

Naneste svetlo, rovnomerný tlak, aby ste zaistili dobrý elektrický kontakt bez poškodenia noriem alebo sond . nadmerné tlakové deformované vankúšiky, zatiaľ čo nedostatočný tlak spôsobuje prerušované pripojenia .

4.3 Vykonanie kalibrácie prostredníctvom VNA

Spustite kalibračný softvér VNA a vyberte Metódu vybranej (e . g ., solt) .

Postupujte podľa pokynov na meranie každého štandardného postupne:

Krátky: Teoreticky dokonalý krátky (0 Ω) na charakterizáciu odrazu na hrote sondy .

OTVORENÉ: Štruktúra s nekonečnou impedanciou (e . g ., vzduchová medzera) na meranie strapovacích polí .

Načítať: 50 Ω zaťaženie na kalibráciu pre stratu signálu .

Cez: Priame spojenie medzi pármi sondy na kalibráciu prenosových ciest .

VNA vypočíta chybové výrazy (e . g ., sledovanie odrazu, sledovanie prenosu, izolácia) a ukladá ich pre korekciu v reálnom čase .

5. spoločné chyby, ktorým sa treba vyhnúť

Zanedbanie environmentálnych faktorov: Kalibrácia v slabo vetranom alebo vysokoteplotnom prostredí spôsobuje tepelný drift .

Špinavé štandardy alebo sondy: Kontaminanty pôsobia ako parazitické rezistory/kondenzátory, skreslenie výsledkov .

Nadmerný tlak: Poškodenie sondy Tipy a štandardné podložky, čo vedie k trvalým chybám .

Záver

Správne použitie kalibračných súprav sondy je zásadné pre spoľahlivé elektronické testovanie . podľa prísnych protokolov prípravy, výberom vhodných metód, vykonávaním presných kalibračných krokov a udržiavaniu štandardov, inžinieri zaisťujú merania presne odrážajúc dut charakteristiky {}} {}}} {}}} {}} {}}} {