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Caratterizzazione di un kit di calibrazione OSL

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[1] Caratterizzazione di un kit di calibrazione OSL

Messaggioda Foto Utentecoppo76 » 11 giu 2025, 23:43

Ciao a tutti.
Ho realizzato in passato due coppie di standard open /short N femmina e vorrei provare a conoscerne i parametri "dati di calibrazione".
Purtroppo il mio strumento è limitato e quindi sono arrivato ad alcuni risultati attraverso misure non proprio convenzionali.

Riporto alcuni dati che ho rilevato con discreta precisone:
Standard Open e Short tipo N femmina
Frequenza DC-3GHz
Deviazione di fase 1° +- da 5 MHz fino a 3GHz. (Quindi 180° tra open e short +-1 ° )
Perdita Open 0,04 dB
Perdita Short 0,08 dB
Offset Open = 45,27 Ps
Offset Short = 45,27 Ps
Lunghezza elettrica Open 13,6 mm
Lunghezza elettrica Short 13,6 mm
Lunghezza fisica 17mm

Vorrei caratterizzare meglio l'open che è stato anche quello più complicato da realizzare. Domanda. Si può risalire ai polinomi attraverso la carta di Smith?

La cosa che mi preme è anche quella di essere sicuro dell'offset in millimetri o picosecondi. I due Standard hanno circa la medesima lunghezza elettrica.
Come ho detto, le strumentazioni sono limitate e non permettono di rilevare piccoli ritardi di offset , infatti le unità di misura in modalità riflettometrica sono in nano secondi , mentre a me serve conoscere i valori in pico secondi con una certa precisione.
Ho pensato quindi di arrivarci attraverso la misura di fase. Uso il riferimento open short di un kit noto che so avere 16,02 mm (53,437 ps) .
Presumo che quei 16,02 mm siano da considerare andata e ritorno, in quanto un Open e uno Short non si possono misurare a due porte.
Ho rilevato con buona precisione che alla frequenza di 2Ghz la differenza di fase tra Open e Open di riferimento è di 29,29°, mentre quella tra short e short di riferimento è di 29,35°
Per semplificare, dato che non conosco il fattore di velocità di un connettore aperto o in corto, ho pensato di considerare a velocità luce in aria.
Quindi dalla fase risalgo ai radiali e conoscendo la frequenza (2GHz) ricavo il periodo di offset, chè mi risulta 8,16 per andata e ritorno.
Dato che la differenza tra Open e Short è di pochi centesimi di grado, considero uguali le due misure.
Mentre sui Polinomi non ho idea di come fare. Allego le misure rappresentate in carta di Smith e quelle di deviazione di fase.
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[2] Re: Caratterizzazione di un kit di calibrazione OSL

Messaggioda Foto Utentecoppo76 » 12 giu 2025, 13:51

Oggi apprendo leggendo una guida Agilent, che gli offset sono di sola andata "unidirezionali " e quindi ho dovuto ricalcolarli.
Partendo sempre da l'unico dato che possiedo, ovvero deviazione di fase a 2 GHz tra i due riferimenti, quello noto che ha un offset di 53,437 ps e quello sconosciuto.
Facendo una misura più accurata, una media dei dati ricavati su più misure, mi risulta di 29,40° e quindi la metà del ritardo "solo andata" mi risulta essere 20,415 ps . valore che ho poi sottratto dall'offset di riferimento.
Ho anche misurato con un misuratore LCR la capacità del Open e l'induttanza dello corto. Misurato anche con il calibro l'offset meccanico, che comunque non ha molta importanza in quanto difficilmente coincide con quello elettrico.
Riporto la nuova tabella di misura:

Standard Open e Short tipo N femmina 50 ohm
Frequenza DC-3GHz
Deviazione di fase +-1° DC > 3GHz.
Perdita a 3GHz Open = 0,04 dB
Perdita a 3GHz Short = 0,09 dB
Offset Open = 33,022 Ps (9,9mm)
Offset Short = 33,022 Ps (9,9mm)
Lunghezza fisica open 17mm
Offset meccanico Open7,75mm
Capacità Open a 200KHz = 0,9 pF
Induttanza Short a 200KHz = 0,04uH

Secondo le guide Agilent, il loss andrebbe misurato in Gohm/s , che credo si riferisca ad 1GHz e poi ricavato tramite una formula. Purtroppo lo strumento che possiedo sotto i 2Ghz non mi restituisce nessuna perdita !

Per i polinomi non mi è ancora chiaro come ottenerli.
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