矢量网络分析仪VNA的校准很重要吗？

编者注：在应用示波器、网分这类电子设备测试产品的时候，都建议热机和校准。减少设备和环境引入的误差。

即使再好的测试设备也会存在瑕疵，从而导致测量结果不太理想。这些导致测量误差的缺陷中，有一些是随着时间和温度的变化而可重复和可预测的，并且可以消除，而另一些则是随机的，无法消除。

误差修正对测量结果的影响非常显著。下图中，如果没有误差修正，带通滤波器的测量结果显示出相当大的损耗和纹波。经双端口校准后的迹线消除了系统误差的影响而更加平滑，并且更准确的表示了被测件 (DUT) 的实际性能。

所有测量系统，包括那些使用网络分析仪的系统，都可能受到三种测量误差的困扰：

• 系统性误差

• 随机误差

• 漂移误差

系统误差是由测试设备和测试设置的缺陷引起的。这些误差不随时间而变化，它们可以通过校准来表征，并在测量过程中以数学方法来消除。网络测量中遇到的系统误差与信号泄漏、信号反射和频率响应有关。有六种类型的系统误差：

• 与信号泄漏有关的方向性和串扰误差

• 与反射有关的源和负载阻抗失配

• 由测试接收机内的反射和传输跟踪引起的频率响应误差

( 完整的两端口误差模型包括所有六个用于表示正向的误差和另外的六个反向误差，总共有十二个误差项。这就是为什么经常将两端口校准称为十二项误差修正)

随机误差随时间而随机变化。由于它们不可预测，因此无法通过校准将其移除。造成随机误差的主要因素包括仪器噪声（例如IF本底噪声）、开关可重复性和连接器可重复性等。使用网络分析仪时，通常可以通过提高源功率、减小IF带宽或使用多次扫描的迹线平均等方法来降低噪声误差。

漂移误差是指经过校准的测试系统的性能发生的变化。这主要是由温度变化引起的，可以通过额外的校准来消除。漂移率决定了需要额外校准的频率。但是，通过构建环境温度稳定的测试环境，通常可以将漂移误差降至最低。虽然可以指定测试设备在0°C 至+55°C 的温度范围内运行，而更可控的温度范围（例如 +25°C ± 5°C）可以通过最大限度地减少漂移误差来提高测量精度，并减少或消除对定期重新校准的依赖。

审核编辑：刘清