СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Встроенный модуль калибровки Порт А Порт В Порт В Порт А Встроенный модуль калибровки Кабельная сборка/ аксессуары Кабельная сборка/ аксессуары Векторный анализатор цепей Исследуемое устройство Встроенный модуль калибровки векторных анализаторов цепей В статье рассматривается встроенный модуль калибровки векторных анализаторов цепей, позволяющий проводить измерения без отключения исследуемого устройства. Владимир Губа, Олеся Быкова, Ольга Мосина, Александр Кириллов, Александр Савин (г. Томск) Работа выполнена при поддержке Президента РФ (грант № МК-3107.2015.8). Рис. 1. Схема подключения двух модулей для проведения высокоточных измерений Для выполнения повторной кали- бровки векторных анализаторов цепей, например, из-за дрейфа параметров измерительной системы со временем, при изменении температурного режи- ма или других условий, необходимо отключать исследуемое устройство и прерывать процесс измерений. Это сопровождается увеличением затра- чиваемого времени при тестировании, возрастанием нагрузки на оператора и невозможностью полноценной авто- матизации всей процедуры. Избежать сложности можно с помощью встро- енного в систему модуля калибровки, который позволяет достичь наивысшей точности в изменяющихся условиях без отключения исследуемого устройства. Векторные анализаторы цепей при- меняются для измерений электриче- ских характеристик радиотехнических устройств, модулей и блоков, причём как в лабораторных, так и полевых усло- виях. Совместно с внешними антен- нами или датчиками они могут быть использованы для анализа различных сред распространения сигналов или изучения свойств объектов в электрон- ной, химической, медицинской и пище- вой промышленностях. Наряду с генераторами сигналов, анализаторами спектра и осциллогра- фами, векторные анализаторы цепей получили широчайшее распростра- нение в компаниях, занимающихся актуальными вопросами и проблема- ми в радиотехнике и электронике. Анализатор цепей представляет со- бой измерительную систему, состоя- щую, в общем случае, из компаратора, позволяющего вычислять комплексные коэффициенты передачи и отражения исследуемых устройств (ИУ); кабелей и переходов, наборов мер и управляю- щего программного обеспечения. Для проведения точных измерений с помощью данной системы необ- ходимо скомпенсировать система- тическую погрешность, обусловлен- ную неидеальностью её аппаратных компонентов. Для этой цели прово- дят калибровку. В российской метро- логии под калибровкой может пони- маться несколько различных процедур. В настоящей статье калибровка – это штатная процедура настройки прибора перед использованием. В таком случае она сходна по назначению с установкой нуля и диапазона измерений для неко- торых радиоизмерительных приборов. Существует ряд измерительных задач, проводимых с помощью анализаторов цепей, которые требуют определения электрических параметров электрон- ных изделий в различных внешних условиях, например при изменении температуры окружающей среды. Изме- нение температуры приводит не только к информативному изменению пара- метров ИУ, но и к изменению параме- тров используемых аксессуаров. Для исключения такого влияния на резуль- тат измерений необходимо выполнить калибровку системы в новых условиях. При этом может существенно возрасти время и трудоёмкость процесса полу- чения точных и достоверных измере- ний, особенно при тестировании мно- гопортовых устройств. Другой пример сложной измеритель- ной системы – комплекс для измерения параметров антенн. Размеры камеры, где производят измерения, могут быть достаточно большими. При необходи- мости проведения калибровки в пло- скости подключения ИУ могут потре- боваться сложные манипуляции, свя- занные с перемещением прибора, аксессуаров и непосредственно самой антенны. Для решения рассмотренных классов задач удобно использовать отечествен- ный прецизионный векторный анали- затор цепей С1220 (далее – анализатор) и модуль калибровки (далее – модуль), официальный выпуск которого наме- чен на 2017 год. Оба устройства про- изводятся компанией ПЛАНАР (г. Челя- бинск). Диапазон рабочих частот от 100 кГц до 20 ГГц, волновое сопротив- ление 50 Ом [1]. Во время измерений модуль подклю- чается непосредственно к исследуемо-