Piirianalysaattoreiden vertailu RF-suodattimen päästökaistan mittauksissa 3-4 GHz taajuusalueella

Abstract

Tutkimuksen tarkoituksena oli verrata kahden eri piirianalysaattorin mittaustuloksia mittaamalla samaa RF-suodatinta 3-4 GHz taajuudella ja tutkia mistä tuloksien ero johtuu. Molemmat piirikoneet olivat 4-porttisia 300 kHz - 8.5 GHz, joissa 3-ja 4 portteihin on tehty muutos korkeamman dynaamisen alueen saavuttamiseksi. Mittausasettelut olivat identtisiä. Mittauksissa käytetyt RF kaapelit, adapterit ja suodatin pysyivät samana molemmissa tapauksissa. Kalibrointi suoritettiin käyttämällä molempien piirikoneiden omaa elektronista kalibrointi moduulia. Ennen kalibroinnin suorittamista, elektroniselle kalibrointi moduulille täytyi tehdä karakterisointi, koska mittauksissa oli käytössä testipenkki, jonka sisällä suodatinta mitattiin. Karakterisoinnin jälkeen suoritettiin testipenkin kalibrointi, jonka jälkeen suodattimen mittauksia alettiin tekemään. Suodattimesta mitattiin läpäisy ja heijastusvaimennus käyttämällä piirikoneen portteja 2 ja 4. Mitatut S-parametrit olivat S42, S22 ja S44. Mittaukset suoritettiin kesäkuussa 2023 Nokia Oyj:n Test Engineering laboratoriossa, joka sijaitsee Oulun Ruskossa.

The purpose of this experiment was to compare the measurement results between two different VNA’s when conducting RF-filter measurements at 3-4 GHz frequency range and investigate the reasons behind the differences in the results. Both VNA’s were 4-port 300 kHz – 8.5 GHz that had changes made into port 3 and 4 in order to achieve higher dynamic range. The measurement setups were identical. The RF cables, adapters and the filter were the same ones used in both cases. Calibration was done using both VNA’s own electronic calibration module. Before the calibration could be performed, the electronic calibration module had to be characterized because we were using a test fixture to measure the filter. After the characterization was done, the calibration was performed, and the filter was placed into to the fixture to start conducting the measurements. We measured the insertion loss and return loss of the filter by using the ports 2 and 4 of the VNA. The measured S-parameters were S42, S22 and S44. The measurements were done in summer of 2023 in Nokia’s Test Engineering laboratory.