Ich versuche gerade den Prozess des kalibrierens für S11 zu verstehen. Ich nehme mit einem NanoVNA völlig unkalibrierte Daten auf und möchte diese so verrechnen wie es R&S auch in den Geräten macht. Dazu nehme ich nun Open, Short, Match auf. Mit SciKit-RF möchte ich dann die OnePort Kalibrierung machen, muss aber aus den C und L Werten die Reflektion berechnen. Wie wird das ideale S11 daraus berechnet?
Dennis E. schrieb: > muss aber aus den C und L Werten die Reflektion > berechnen Was genau meinst du? Möchtest du anstelle idealer OPEN und SHORT deren Parasitics berücksichtigen? Ist die grundlegende Berechnung für ideale OPEN, SHORT, MATCH soweit klar?
Der ideale Short ist im Smith-Diagramm ganz links, das ideale Open ganz rechts. Nun ist aber der reale Short im Wesentlichen eine Induktivität und das reale Open wirkt kapazitiv. Diese Werte gibt der Hersteller des Kalibrierkits an. Im Smith-Diagramm bewegt man sich dann - abhängig von der Frequenz - auf dem Kreis am Rand. Näheres zum Smith-Diagramm findet man hier: https://www.microwaves101.com/encyclopedias/smith-chart-basics Ansonsten habe auch ich ein Verständnisproblem mit deiner Frage.
Dennis E. schrieb: > muss aber aus den C und L Werten die Reflektion > berechnen. Wie wird das ideale S11 daraus berechnet? Ich hatte hier mal in sehr kurzer Form aufgeschrieben, wie sich der Reflektionskoeffizient (bzw. das S11) der Kal-Standards aus den Parametern ergibt (vorausgesetzt ist die übliche Keysight-Parametrisierung, die auch R&S-Analyzer verstehen): https://www.mariohellmich.de/projects/sma-cal-kit/files/cal_model.pdf. Siehe die Formel Γ = ... auf der zweiten Seite. Außerdem ist hier ein darauf basierendes Octave-Script, das zu gegebenen Parametern sowie gegebener Start- und Stopfrequenz und Anzahl der Frequenzpunkte für Open und Short zwei Touchstone-Files mit dem sich ergebenden S11 schreibt: https://www.mariohellmich.de/lostfound/files/ck-model. In dem Skript wird angenommen, dass die Offset-Impedanz gleich der Systemimpedanz (i.d.R. 50 Ω) ist. Das sollte üblicherweise eine sinnvolle Annahme sein. Kann man aber wie in dem pdf gezeigt auch verallgemeinern. Siehe auch die in dem pdf zitierte Application Note von Keysight.
Danke. Das Offset Delay wird bei R&S in der Preisklasse leider nicht mit angeboten. Außerdem verstehe ich die Herleitung von Z_c nicht. Ich habe es bisher so gemacht, die Leitungsgleichung anzuwenden und eine Eingangsimpedanz aus der Kombination aus Leitung und Ausgangsimpedanz (Entweder open, short oder load) zu berechnen. Damit lässt sich der Reflektionsfaktor am Eingang berechnen.
Dennis E. schrieb: > Das Offset Delay wird bei R&S in der Preisklasse leider nicht mit > angeboten. Das ist der mit Abstand wichtigste Parameter, da das S11 des Standards stark vom Abstand zwischen Referenzebene und physikalischem Open/Short abhängt, denn die Leitung transformiert. R&S gibt den in der Form der Offsetlänge an. Mein Schrieb basiert, wie gesagt, auf der Keysight-Parametrisierung. R&S nutzt eine andere, aber die R&S-Analyzer verstehen auch die Keysight-Parametrisierung. Das zugrundeliegende Modell ist aber das gleiche. Man müsste also die elektrische Länge in das Delay umrechnen. > Außerdem verstehe ich die Herleitung von Z_c nicht. Das ist nicht mehr als eine Formelsammlung und keine Herleitung. Die Keysight-Appnote ist da ausführlicher.
Mario H. schrieb: >> Außerdem verstehe ich die Herleitung von Z_c nicht. > > Das ist nicht mehr als eine Formelsammlung und keine Herleitung. Die > Keysight-Appnote ist da ausführlicher. Kurzer Nachtrag, ich musste mir die Sache auch erst wieder ins Gedächtnis rufen: Teil der Parametrisierung der Kal-Standards ist die Offset-Impedanz, Z_offs in meinem Dokument, die meist als 50 Ω angenommen wird. Das ist die Impedanz der Leitung zwischen Bezugsebene und physikalischem Open/Short ohne Einbeziehung der Verluste (also die Impedanz, die sich rein aus der Geometrie ergibt). Das Z_c ist der frequenzabhängige Wellenwiderstand dieser Leitung, wenn man verschiedene Verluste mit einbezieht (ohmscher Widerstand plus ein Modell des Skineffekts). Eine recht übersichtliche Darstellung der wesentlichen Ideen, die dahinter stecken, sieht man hier: https://loco.lab.asu.edu/loco-memos/edges_reports/report_20130807.pdf. Siehe auch den Anhang in diesem Papier: https://arxiv.org/pdf/1606.02446.
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