Calibracion de un analizador de redes

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

Campus Tijuana

Gil Laguna David Isaac.

F.C.Q.I.

Ingeniería Electrónica.

SISTEMAS RADIANTES / DISEÑO DE CIRCUITOS RF.

Práctica #2.

Encendido, Calibración y Verificación de Calibración del Analizador de Redes HP8714ES.

ASESOR: Ing. David Zeballos

Marzo de 2011.

El analizador de redes es un instrumento que mide lascaracterísticas de los dispositivos que se diseñan para trabajar en un más o menos amplio margen de frecuencias (ancho de banda).

El equipo disponible en el laboratorio está pensado para altas frecuencias, llegando hasta los GHz. La medida suelen ser los denominado parámetros de dispersión, S, que tienen relación directa con la reflexión que se pueda producir en las entradas del dispositivo, laimpedancia y la ganancia del dispositivo.

Una característica que deben tener los dispositivos a analizar es que deben ser lineales, ya que el equipo genera y mide en cada momento una sola frecuencia.

Los analizadores de redes suelen ser de dos tipos, escalares y vectoriales.

Los escalares únicamente miden el módulo de tensión y no su fase. Por ejemplo, el conjunto formadopor el generador de seguimiento y el analizador de espectros podría considerarse un analizador de redes escalar.

Los vectoriales ya tienen en cuenta la fase. Con ellos se caracteriza de forma más completa el funcionamiento de los dispositivos.

Una de las características principales de este tipo de equipos es la necesidad de calibrado antes de realizar medidas. La calibraciónconsiste en tener en cuenta todos los elementos del sistema de medida antes de conectar el elemento a medir. De esta forma, los cables, conectadores y transiciones que se necesitan para conectar el dispositivo al analizador, son medidos y eliminado su efecto sobre la medida.

Funcionamiento.

El analizador dispone de una fuente interna de señal RF que genera una señal incidenteempleada como estímulo del dispositivo bajo prueba (en inglés Devie Under Test, también se puede ver con las siglas DUT). El dispositivo responde reflejando una porción de la señal incidente (dirigida hacia el puerto etiquetado como RF In). Pues bien, tanto la señal reflejada (recogida en la entrada A) como la transmitida (entrada B) se miden por comparación con la señal incidente; de la cual elanalizador toma una pequeña muestra como referencia en la entrada R. El equipo repite todas estas operaciones en el margen de frecuencias indicado; ofreciendo en pantalla la medida requerida del DUT.

Calibración del analizador.

Este es un proceso que debe realizarse de manera previa a la medida para mejorar precisamente la precisión de la medida; para lo cual el equipo usará unasmatrices de corrección de error que deberán construirse previamente.

Los errores que puedan producirse durante la medida de un cable se pueden clasificar de manera genérica en: aleatorios, de deriva y sistemáticos. Los errores aleatorios, como por ejemplo ruido y errores en conectores, no pueden corregirse mediante la previa calibración del equipo. Los errores de deriva, tanto en frecuencia comoen temperatura, tampoco podrán corregirse mediante la calibración. Por el contrario, la mayoría de los errores sistemáticos, los más frecuentes en RF, tales como errores de seguimiento (en inglés tracking) y errores de diafonía (en inglés cross-talking), sí pueden corregirse mediante calibración debido a que suelen ser repetitivos; aunque siempre quedarán algunos pequeños errores de este tipo queno podrán corregirse (residuales).

Los errores sistemáticos repetitivos se clasifican a su vez en: errores de respuesta en frecuencia (seguimiento de transmisión y reflexión), errores de aislamiento (escapes de energía) y errores de desacoplo (de impedancias entre los puertos del DUT y los puertos del equipo).

El analizador de redes dispone de diversos métodos para compensar...
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