KC901S测量板载天线时如何对延长线进行校准?
zepan2015/07/27仪器仪表 IP:广东
大家好,最近在尝试画蓝牙小板,需要调板载天线,就买了KC901S来调试。
我刚接触射频,有些地方可能理解有误,所以希望坛上的大神指点确认下:
蓝牙芯片是差分信号出来(芯片引脚输出阻抗70+j30),经过一个巴伦,再经过一个滤波器(匹配电路?),到达PCB天线(应该是倒F再扭曲下的那种蛇形天线)。
我设想是在滤波器前面断开元件,接上延长线,接到SMA转N,再接到KC901S 的端口,这样可以整体调滤波器+天线的阻抗到50欧。(前面的巴伦是直接参考官方设计的,应该是会匹配到50欧的吧。。)
现在问题就是如何消除 “N转SMA”+“SMA及其延长线” 这段接插件及线缆的影响。
按照教程是应该在延长线末端进行校准,但是延长线末端没法接标准件校准,难道是直接把延长线末端开路、短路来进行校准吗?
另外在芯片手册上对天线调试这么写道:

Before soldering the semi-rigid cable to the PCB,   //在把馈线焊到pcb上之前
it is connected to the end of the network analyzer cable,  //馈线一边连到网分的接口
and the electrical delay is adjusted with the end of the semi-rigid cable shorted.  //电气延迟随着馈线末端短路而改变? 好像不通顺?
Use a short cable attachment (less than 5 cm), otherwise the electrical delay will be too long. //使用一个短的连接线,否则电气延迟太大?不管多短不是都要校准吗,还是说超过一个电长度就没法校准?
Electrical delay is adjusted until it is measuring a perfect short on the Smith Chart.  //调整电气延迟,直到它完美地在圆图的左边短路点?这个意思是用末端短路、开路,再结合仪器的校准功能校准?还是说不停地剪延长线,直到它的长度刚好使得末端短路时,圆图上也短路?


请大神们指点迷津!
来自:仪器与装备 / 仪器仪表
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~~空空如也
虎哥
8年10个月前 IP:四川
781828
应当采用馈线补偿功能将电缆的影响消除。

首先将电缆末端开路或者短路,不要焊接在电路板上(但是做好焊接的准备,即拨开馈线的绝缘,镀锡)。然后,用仪器测量电缆的电长度。当电缆不太长时,可忽略电缆的衰减。仪器可以采用系统校准,也可以先在端口上进行用户校准。

将电长度填写到电缆参数栏目中,电缆的衰减填0.

在圆图模式查看曲线是否在开路点或者短路点附近。采用电缆补偿功能,由于无法消除分布的反射,加上仪器噪音,曲线并不能完美的集中在开路或短路点,会在其附近形成一个比较大的线球,但是只要这个线球不太大,测试结果就已经够用了。

然后,将电缆焊接到天线上进行测试。参考 https://www.kechuang.org/t/72004
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zepan作者
8年10个月前 IP:广东
781868
引用 虎哥:
应当采用馈线补偿功能将电缆的影响消除。

首先将电缆末端开路或者短路,不要焊接在电路板上(但是做好焊接的准备,即拨开馈线的绝缘,镀锡)。然后,用仪器测量电缆的电长度。当电缆不太长时,可忽略电缆的衰减。仪器可以采用系统校准,也可以先在端口...
你好,虎哥,按你的方法试了,但是差得太多了。。
将延长线末端短路,相频特性如下:
QQ截图20150728103907.jpg
于是在线缆长度里输入 0.9507/4=0.238m
相频曲线变成如下,在对应频段基本是0°
QQ截图20150728103939.jpg
但是切换到圆图模式,本来预期应该在圆图左边有一个圈的,但实际上曲线却出现在了右边,求解释。。
QQ截图20150728104004.jpg
我按另外一种方法校准,就是将末端短路、开路,来生成对应的用户校准。
最后得到了可能是基本正确的图案:(测的是2.4G pcb天线)
QQ截图20150728104104.jpg
下面是这种用户校准下的回损曲线。
我发现回损曲线,不管是系统校准还是用户校准,曲线基本保持一致,这是为什么呢?是因为回损是标量,和线缆长度无关?
QQ截图20150728104111.jpg
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虎哥
8年10个月前 IP:四川
781877
相频曲线应该是直线,如果是弯曲的,则说明有分布在其它位置的反射影响测量结果,电缆补偿以后的结果误差会比较大。尽量减小电缆末端剥开的长度,可以减小这种影响。

短路应该在圆图的左边,如果出现在圆图的右边,要么是开路了,要么是电长度测错了(但测错了的话除非刚好是整数倍,否则曲线无法水平,故应该是开路了)。相频特性应该在±180°附近,在0度是不对的。总之,如果是短路,要想办法把曲线移到180度去。

进行用户校准也是可以的,校准完开短路以后,有个skip选项,可以跳过LOAD校准,只校准开短路,此方法可以得到正确的结果。
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whm597
8年8个月前 IP:浙江
791188
还有一种方法来校准馈线,楼主可以和别的方法对比试试看:
1、将仪器调到阻抗测试模式;
2、馈线一端开路,另一端接仪器上;
3、不断修剪馈线长度,每次剪一小段,直到阻抗>=1K欧姆,阻抗越大越好;在仪器上尽量让测得的阻抗点达到阻抗曲线顶点;
4、此时的馈线就被补偿到了圆图的最右端开路点;相位应该在0度附近;
5、必要时(馈线衰减量过大,影响测量时)可以把测得的馈线衰减值/2后写到仪器的电缆参数栏中把馈线衰减补偿掉;
5、这样就可以焊到测试点上测试了
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helison
8年4个月前 IP:广东
805797
希望看到更多这类的讨论,但如何收藏这个贴子???
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mcusun2000
8年1个月前 IP:福建
817332
是呀,我也看了半天,没有找到收藏按键,刚好这两天需要用仪器测天线性能
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kibatina
8年0个月前 IP:浙江
819938
引用 zepan:
你好,虎哥,按你的方法试了,但是差得太多了。。
将延长线末端短路,相频特性如下:

于是在线缆长度里输入 0.9507/4=0.238m
相频曲线变成如下,在对应频段基本是0°

但是切换到圆图模式,本来预期应该在圆图左边有一个...
测出来0.9507米后为什么要除以4啊,教程https://www.kechuang.org/t/72004中是不除的。
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