測(cè)試前不校準(zhǔn)，真實(shí)結(jié)果知多少？

edadoc · 發(fā)表于 2020-5-29 15:36:12

作者 | 劉麗娟（一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員）

上上周我們?cè)贐站放了關(guān)于矢網(wǎng)為什么要校準(zhǔn)，以及校準(zhǔn)實(shí)操步驟的視頻。

有同學(xué)在反問我：那我不校準(zhǔn)能咋地？看你操作半天，好浪費(fèi)時(shí)間，就不校就不校……

對(duì)于這么傲嬌的人，已經(jīng)不能單純地以理論說服他了，先直接簡(jiǎn)單粗暴地把測(cè)試結(jié)果丟出來。

矢網(wǎng)(VNA)看家本領(lǐng)是測(cè)S參數(shù)，那我們就先來看看對(duì)于同一個(gè)DUT，做完校準(zhǔn)測(cè)出來S參數(shù)結(jié)果是什么樣的？而如果不做校準(zhǔn)，測(cè)出來的S參數(shù)又是什么樣的，和真實(shí)結(jié)果能有多大差異？

對(duì)于上圖所示的一對(duì)內(nèi)層的差分走線，在5GHz處，校準(zhǔn)后測(cè)出來的插損只有1.264dB，不做校準(zhǔn)測(cè)出來的插損是4.226dB，比真實(shí)損耗多了3dB。這多出來的3dB就是儀器+cable的損耗。

對(duì)于測(cè)量S參數(shù)前要校準(zhǔn)，絕大多數(shù)同學(xué)還是認(rèn)可的。因?yàn)樵陬l域無(wú)法將儀器、cable和DUT的效應(yīng)區(qū)分開，看到的就是三者total的效應(yīng)。但測(cè)阻抗要不要校準(zhǔn)，就有不同的聲音了:“阻抗結(jié)果是按時(shí)間先后順序顯示的，校不校準(zhǔn)都能看到DUT的阻抗”。先不解釋，還是直接把對(duì)比結(jié)果秀出來。

先來看看不校準(zhǔn)直接測(cè)阻抗，結(jié)果是什么樣的。我設(shè)置了一個(gè)測(cè)量區(qū)間，可以看到在測(cè)量區(qū)間內(nèi)最大值是107.9Ω，最小值是101.9Ω。

再來看看校準(zhǔn)后的阻抗測(cè)試結(jié)果是什么樣的：此時(shí)在測(cè)量區(qū)間內(nèi)的最大值變成了102.2Ω，最小值變成了97Ω。

上面兩張圖，雖然不校準(zhǔn)也能很清晰地辨認(rèn)出屬于DUT的阻抗區(qū)間，但是不校準(zhǔn)直接測(cè)的阻抗比校準(zhǔn)后再測(cè)的阻抗高了5ohm左右。這個(gè)差異度你能接受嗎？比如客戶的設(shè)計(jì)阻抗是100ohm，給到工廠加工的阻抗管控要求是100ohm+/-10%，制板出來的阻抗是106ohm，本來板子是妥妥地滿足100ohm+/-10%的要求，結(jié)果被你圣手一測(cè)，阻抗直接飚到了111ohm，好了，判Fail。不管你能不能接受，反正工廠是第一個(gè)被冤死了，接著客戶也被嚇得心慌慌，準(zhǔn)備開會(huì)討論要不要往下做PCBA了。