AFR自动端口延伸处理单端口夹具原理

自动端口延伸是一种对夹具的损耗和时延进行补偿的简单方法，可以处理单端口夹具。另一种补偿PCB或其他夹具损耗的常用方法是：制作一个跟DUT夹具一样 的测试夹具，但提供一个直通连接。最简单使用直通夹具进行补偿的方法是用同轴校准件（如SMA）进行校准，然后用Data->Memory和 Data/Memory的功能将迹线用直通响应归一化。尽管这在一定程度上起到了归一化的作用，但测试夹具输入端和输出端的失配会导致较大的测量误差，在 传输测量中会高达+-1dB。最近几年，高级的自动夹具移除（AFR）技术不断涌现，它们利用PCB夹具的时域测量来补偿输入端和输出端的失配以及损耗， 即便输入端和输出端的失配不相同也可以工作。

时域夹具移除法的第一步是测量直通夹具的时域响应，如图1所示。尽管夹具可能只在窄频带内使用，为了得到最佳时域分辨率，仍应在尽可能宽的频率范围进行测 量。响应的峰值显示了夹具的总时延，或者可以用群时延响应的平均值。很多情况下，输入和输出夹具都被设计成相等的长度，DUT的参考平面在夹具的中心。

图1   夹具的时域传输响应

在确定了夹具的总时延之后，我们测量输入端和输出端的时域响应。图2显示了直通夹具的时域响应（T11）。宽的灰色迹线是总体的T11，深色的细线是时域 选通后的T11。直通的时域响应显示了输入端有一个容性不连续点，输出端有一个感性的不连续点。最好把时域选通设置为以第一个反射为中心对称：计算第一个 反射（约为46ps)到直通中心（909ps)的时间差并将其从第一个反射处剪掉，设置的选通起始时间为-817ps。选通后的S11响应显示为窄的深色 迹线。可以看到在选通截止之后，迹线为一个常数值。它与基线的偏差是夹具传输线的DC损耗造成的；对夹具检查之后发现约有1.5ohm的DC损耗，可以等 效为0.015的反射系数，几乎与图2上显示的偏差一致。

这个选通响应表示左侧夹具的S11的时域测量。

图3中，浅色的窄线表示直通夹具的总体响应（DUT被直通代替的夹具），它有较大的波动。同时显示了直通夹具的S11选通响应，S11A（深色迹线），以及独立测量得到的夹具A的实际S11A（宽的浅灰色迹线）。能明显看出选通响应与夹具的实际响应非常接近。

图2    直通夹具的时域响应（灰色，T11）和选通响应（黑色，T11_Gated)

图3 直通的频率响应（S11_FixThru，浅色迹线），选通S11（S11_Gated，黑色宽线）以及夹具的实际S11（S11_FixA，灰色宽线）