Etalonner un analyseur de réseau vectoriel n'est pas si compliqué que cela!

L 'analyseur de réseau vectoriel ( Vector Network Analyzer ouVNA) est certainement l'instrument le plus polyvalent utilisé pour l'ingénierie RF et hyperfréquences. Il peut en effet évaluer pratiquement tous les types de composants, depuis de simples câbles, filtres et amplificateurs jusqu'à des sous-systèmes complexes. En mesurant les paramètres S, un analyseur de réseau vectoriel permet ainsi de caractériser les dispositifs sous test (DST) avec une très grande précision de mesure. Il y a cependant une limite pratique à cette précision: des imperfections sont inhérentes pour chaque appareil du fait des limites technologiques intrinsèques, des variations dans les matériaux et les procédés de fabrication. Les accessoires externes indispensables, tels que les câbles de test et les adaptateurs, introduisent également des imperfections pour les mêmes raisons.

L'étalonnage est le moyen par lequel les utilisateurs peuvent minimiser les erreurs de précision. Cette procédure est généralement effectuée chaque fois que l'appareil de mesure est configuré pour une mesure donnée. Le but est de supprimer les erreurs systéma-tiques attribuées à l'instrument lui-même et aux accessoires externes requis pour réaliser les tests. D'autres types d'erreurs aléatoires, telles que les dérives, la répétabilité des connecteurs et le bruit existent, mais elles ne peuvent pas être corrigées durant le processus d'étalonnage. En suivant les bonnes pratiques d'utilisation et de manipulation de l'analyseur de réseau vectoriel et de ses connecteurs, un ingénieur peut néanmoins réduire les effets des erreurs aléatoires.

Par essence, un analyseur de réseau vectoriel est un appareil avec une grande linéarité. Trois types d'imperfections limitent toutefois la précision de mesure de n'importe quel analyseur: l'adaptation brute ( Adaptation Match ), la réponse en fréquence et la directivité. L'adaptation brute d'un analyseur de réseau vectoriel est bonne, mais pas excellente. Il faut savoir que même une adaptation de 20dB peut amener des erreurs de mesure supérieures à 1dB. La correction de cette adaptation brute (à la fois l'adaptation de la source et l'adaptation du récepteur) réduit donc fortement ces erreurs.

Beaucoup d'analyseurs de réseau vectoriels modernes voient leur réponse en fréquence étalonnée en usine. Mais tout câble ou adaptateur externe connecté possède sa propre réponse en fréquence qui doit alors être étalonnée séparément, avant de réaliser des mesures de transmission ou de réflexion. Quant à la directivité, le coupleur d'un analyseur de réseau vectoriel sépare les signaux incidents des signaux réfléchis au dispositif sous test. Malheureusement, aucun coupleur n'est parfait et une certaine partie du signal incident est directement couplée dans le signal réfléchi. Cela a donc un impact sur les mesures des faibles coefficients de réflexion.