کیت های کالیبراسیون پروب: یک راهنمای دقیق از آماده سازی تا نگهداری

کیت های کالیبراسیون پروب ابزارهای مهمی در آزمایش الکترونیکی با فرکانس بالا (مانند RF ، مایکروویو ، موج میلی متر و برنامه های Terahertz) هستند. آنها خطاهای سیستماتیک معرفی شده توسط پروب های آزمایش ، کابل ها و اتصالات را از بین می برند. استفاده صحیح از این کیت ها اندازه گیری دقیق پارامترهای آزمون تحت تست (DUT) از جمله امپدانس ، پارامترهای S و از دست دادن درج را تضمین می کند. در زیر یک راهنمای جامع است که همه چیز را از آماده سازی تا نگهداری پوشش می دهد.

1. درک نقش کیت های کالیبراسیون کاوشگر

کیت های کالیبراسیون پروب شامل استانداردهای دقیق مهندسی (به عنوان مثال ، کوتاه ، باز ، بار ، از طریق استانداردهای خط انتقال و انتقال) است که برای توصیف و تصحیح خطاها در سیستم های تست مبتنی بر پروب طراحی شده است. این خطاها شامل:

 

خطاهای بازتاب: ناشی از عدم تطابق امپدانس در پروب ها ، کابل ها یا اتصالات.

خطاهای انتقال: ضعف یا تغییر فاز در مسیر سیگنال.

خطاهای مرتبط با تماس: تماس الکتریکی ضعیف بین پروب ها و DUTS یا استانداردهای کالیبراسیون.

 

با اندازه گیری این استانداردهای شناخته شده ، سیستم های آزمون (به عنوان مثال ، آنالایزر شبکه بردار ، VNA) یک مدل خطا را محاسبه می کنند ، که سپس برای اصلاح اندازه گیری های بعدی DUT استفاده می شود.

2. پایه و اساس کالیبراسیون دقیق

2.1 کنترل محیط آزمون

دما و رطوبت: کالیبراسیون را در یک محیط پایدار انجام دهید (به طور معمول 23 درجه 2 درجه با رطوبت نسبی 45-55 ٪). نوسانات دما باعث گسترش مواد یا انقباض مواد می شود و خواص الکتریکی پروب ها و استانداردها را تغییر می دهد.

پاکیزگی: در یک منطقه بدون گرد و غبار کار کنید. آلاینده ها (گرد و غبار ، روغن ، باقیمانده شار) در مورد نکات پروب یا استانداردهای کالیبراسیون کیفیت تماس الکتریکی را کاهش داده و سر و صدای اندازه گیری را معرفی می کنند.

2.2 بازرسی تجهیزات

کاوشگر: آسیب جسمی (به عنوان مثال ، نکات خم شده ، مخاطبین فرسوده) یا آلودگی را بررسی کنید. نکات تمیز به آرامی با استفاده از هوای فشرده شده یا دستمال مرطوب بدون چاشنی که با الکل ایزوپروپیل مرطوب شده اند.

کابل و اتصالات: کابل های کواکسیال را برای لگد ها یا آسیب ها بازرسی کنید. اطمینان حاصل کنید که اتصالات تمیز و به درستی جفت گیری شده اند تا از از بین رفتن سیگنال جلوگیری کنند.

کیت های کالیبراسیون: تأیید کنید که استانداردها آسیب دیده نیستند (به عنوان مثال ، بدون خراش روی سطوح بار ، بدون پین خم در استانداردها).

2.3 تنظیم سیستم

حداقل 30 دقیقه قبل از کالیبراسیون ، در سیستم VNA و سیستم تست قدرت داشته باشید تا قطعات بتوانند به ثبات حرارتی برسند.

پروب ها را از طریق کابل ها به VNA وصل کنید و از اتصالات محکم (اما بیش از حد محکم) اطمینان حاصل کنید تا از نشت سیگنال جلوگیری شود.

3. انتخاب روش کالیبراسیون مناسب

کیت های کالیبراسیون پروب از روشهای مختلف پشتیبانی می کنند ، بر اساس دامنه فرکانس ، نوع کاوشگر (به عنوان مثال ، GSG ، SG) و هندسه DUT انتخاب شده اند:

 

روش	استانداردهای کلیدی	دامنه فرکانس	برنامه های ایده آل
سولت	کوتاه ، باز ، بار ، از طریق	DC -18 گیگاهرتز	پروب های کواکسیال ، ساختارهای مسطح (PCB)
trl	از طریق ، بازتاب ، خط	10 گیگاهرتز -110 گیگاهرتز	ساختارهای با فرکانس بالا ، غیر متبیکال (به عنوان مثال ، موجبرها ، ریزگردهای)
LRM	خط ، تأمل ، مطابقت	1 گیگاهرتز - 40 گیگاهرتز	پروب های متعادل ، ساختارهای نامتقارن

4. مراحل کالیبراسیون دقیق

4.1 استانداردهای کالیبراسیون نصب شده

بستر کیت کالیبراسیون (به عنوان مثال ، آلومینا ، کوارتز) را به یک میز کار پایدار ایمن کنید و آن را با موقعیت کاوشگر تراز کنید. اطمینان حاصل کنید که بستر صاف است تا از سوء استفاده از نوک کاوشگر جلوگیری شود.

4.2 پروب موقعیت یابی به درستی

از میکروسکوپ برای تراز کردن نکات پروب با پد استانداردهای کالیبراسیون (به عنوان مثال ، لنت های کوتاه ، لنت های باز) استفاده کنید.

برای اطمینان از تماس الکتریکی خوب بدون آسیب رساندن به استانداردها یا پروب ها ، فشار یکنواخت و یکنواخت را اعمال کنید. فشار بیش از حد لنت ها را تغییر شکل می دهد ، در حالی که فشار کافی باعث اتصالات متناوب می شود.

4.3 اجرای کالیبراسیون از طریق VNA

نرم افزار کالیبراسیون VNA را راه اندازی کرده و روش انتخاب شده (به عنوان مثال ، SOLT) را انتخاب کنید.

برای اندازه گیری هر استاندارد به طور متوالی ، درخواست های خود را دنبال کنید:

کوتاه: یک تئوری کوتاه کامل (0 ω) برای توصیف بازتاب در نوک پروب.

باز: ساختاری با امپدانس نامحدود (به عنوان مثال ، شکاف هوا) برای اندازه گیری زمینه های Fringing.

بار: یک بار 50 Ω برای کالیبراسیون برای از دست دادن سیگنال.

از طریق: ارتباط مستقیم بین جفت های پروب به کالیبراسیون مسیرهای انتقال.

VNA اصطلاحات خطا را محاسبه می کند (به عنوان مثال ، ردیابی بازتاب ، ردیابی انتقال ، انزوا) و آنها را برای اصلاح در زمان واقعی ذخیره می کند.

5. اشتباهات رایج برای جلوگیری از

غفلت از عوامل محیطی: کالیبراسیون در محیط های با تهویه ضعیف یا درجه حرارت بالا باعث رانش حرارتی می شود.

استانداردهای کثیف یا کاوشگر: آلاینده ها به عنوان مقاومت های انگل/خازن عمل می کنند و نتایج را تحریف می کنند.

فشار بیش از حد کاوشگر: نکات مربوط به کاوشگر و لنت های استاندارد ، منجر به خطاهای دائمی می شود.

پایان

استفاده صحیح از کیت های کالیبراسیون کاوشگر برای آزمایش الکترونیکی قابل اعتماد اساسی است. مهندسان با پیروی از پروتکل های آماده سازی دقیق ، انتخاب روش های مناسب ، اجرای مراحل دقیق کالیبراسیون و حفظ استانداردها ، اندازه گیری ها را به طور دقیق منعکس می کنند که ویژگی های مهم DUT را برای طراحی دستگاه های با کارایی بالا ، مایکروویو و موج های میلی متر نشان می دهد.