AFR是什么？為什么需要自動(dòng)夾具移除功能（AFR -Automatic Fixture Removal）？
AFR(Automatic Fixture Removal)是自動(dòng)夾具移除功能。許多器件沒(méi)有同軸連接器，因此在同軸環(huán)境中測(cè)量需要使用夾具固定或傳輸線(xiàn)轉(zhuǎn)換連接（例如，從同軸到PCB微帶線(xiàn)的轉(zhuǎn)換，用來(lái)測(cè)量背板傳輸線(xiàn)、高速連接器、表貼無(wú)源器件、有源器件（放大器，混頻器，）等等）。為了保證被測(cè)器件（DUT）的測(cè)量精度需要精確移除夾具效應(yīng)。
自動(dòng)夾具移除選件，添加了功能強(qiáng)大的向?qū)С绦?，引?dǎo)您表征夾具并從測(cè)量結(jié)果中移除夾具效應(yīng)，主要特點(diǎn)如下：
可以更簡(jiǎn)單地從非同軸器件測(cè)量結(jié)果中去除夾具效應(yīng)
從 2x 直通或單端口測(cè)量結(jié)果中提取夾具的 S參數(shù)
在向?qū)С绦虻闹鸩揭龑?dǎo)下表征夾具，并去除測(cè)量結(jié)果中的夾具效應(yīng)
去嵌入文件可保存為多種格式，以便日后使用
自動(dòng)夾具移除（AFR）的要求：
被移除的夾具，可以是完整的直通（Thru）或左邊和右邊各為直通（Thru）的一半，如下所示。
測(cè)試夾具和Thru都由完全相同的介質(zhì)（轉(zhuǎn)接頭及電路基板材料等）制成；最好在同一塊介質(zhì)基板上制作。
單端夾具（Single-ended Fixtures），如下圖所示：
支持1-Port（下圖中未顯示） 或2-Port的單端DUT(被測(cè)件)測(cè)試配置。
當(dāng)用于四端口被測(cè)件測(cè)試配置中時(shí)，傳輸線(xiàn)之間的耦合影響不能被去除。

差分或平衡夾具（Differential (Balanced) Fixtures），如下圖所示：
只支持 4 Port 被測(cè)件（DUT）的配置，并且包含移除了差分線(xiàn)之間的耦合效應(yīng)。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀自動(dòng)夾具移除（AFR）的實(shí)際測(cè)試向?qū)?br /> （該例子中以測(cè)試PCB單端傳輸線(xiàn)參數(shù)為例）

該例子中測(cè)試的是基于PCB板的傳輸線(xiàn)，該被測(cè)傳輸線(xiàn)由于長(zhǎng)度L較短，在低頻段損耗非常小，所以如果不做夾具去嵌入，夾具本身所帶入的插損對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大；另外，在高頻段，由于同軸接頭與帶狀傳輸線(xiàn)連接處阻抗連續(xù)性較差，造成信號(hào)多次反射，使得測(cè)試結(jié)果波動(dòng)較大無(wú)法得到真實(shí)且可重復(fù)的結(jié)果。
如上圖所示上面“2X Throu”是一個(gè)直通的標(biāo)準(zhǔn)夾具（在實(shí)際中也可以中開(kāi)路或短路標(biāo)準(zhǔn)件）用于去除測(cè)試夾具的同軸接口，同軸接口和PCB上的傳輸線(xiàn)及PCB上一小段傳輸線(xiàn)所帶入的誤差。
第二個(gè)是我們實(shí)際測(cè)試的夾具，測(cè)試對(duì)象就是位于中間的長(zhǎng)度=L的傳輸線(xiàn)（該傳輸線(xiàn)可以是任意的走線(xiàn)方式），其它兩端和上面“2X Throu”是一致的，等效于把上面直通標(biāo)準(zhǔn)件一分為二到被測(cè)傳輸線(xiàn)兩端，通過(guò)對(duì)2倍直通測(cè)量后就可以在實(shí)際測(cè)試中把測(cè)試夾具兩端1/2直通引入的誤差消除掉，尤其是對(duì)于超低損耗傳輸線(xiàn)測(cè)試。
提前準(zhǔn)備工作，同軸端口校準(zhǔn)，具體測(cè)試過(guò)程如下：
a. 如下圖所示，設(shè)置完矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀參數(shù)（參數(shù)，頻率，功率，中頻等），通過(guò)電子校準(zhǔn)件（Ecal）對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀做2端口校準(zhǔn)，硬件連接如下，只需要一次連接自動(dòng)校準(zhǔn)完成。
備注：使用機(jī)械校準(zhǔn)件也可以，只是會(huì)很容易代理操作及重復(fù)性誤差。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VNA操作
Cal > Main > Other Cals > Ecal，然后在校準(zhǔn)向?qū)al Type Selection / Configuration 中選擇2 Port ECal ，點(diǎn)擊“NEXT”，根據(jù)向?qū)瓿?端口校準(zhǔn)。

b. 如下圖所示，VNA中打開(kāi)AFR界面，硬件連接“2倍直通標(biāo)準(zhǔn)夾具”到同軸校準(zhǔn)端面：。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VNA操作
Cal > Fixtures> Automatic Fixture Removal Wizard，如下圖所示，AFR應(yīng)用界面被調(diào)出。

連接“2倍直通標(biāo)準(zhǔn)夾具”到測(cè)試電纜端口，并調(diào)用AFR功能
功率放大器特性分析
自動(dòng)夾具移除功能AFR的5步操作
第一步
這時(shí)“2倍直通標(biāo)準(zhǔn)夾具”已經(jīng)連接到測(cè)試電纜端口，選擇測(cè)試類(lèi)型，此處由于測(cè)試夾具為單端微帶線(xiàn)測(cè)試，選擇“Single Ended“；測(cè)試端口，選擇”2 Port“；其它勾選項(xiàng)綠色框中可根據(jù)實(shí)際情況選擇，一般選擇默認(rèn)選項(xiàng)；

第二步：定義標(biāo)準(zhǔn)件
如下圖所示，該實(shí)例中選擇“Thru“,另外高級(jí)設(shè)置中填寫(xiě)Lenth長(zhǎng)度，默認(rèn)情況下標(biāo)準(zhǔn)夾具和實(shí)際測(cè)試夾具的2個(gè)半長(zhǎng)直通是相同長(zhǎng)度，因此默認(rèn)為”0“ns；

第三步：測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件
如下圖所示，點(diǎn)擊“Measure”矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)夾具進(jìn)行測(cè)量；綠色框圖部分可選擇進(jìn)行，點(diǎn)擊左下方的”Save All Measurements”對(duì)標(biāo)準(zhǔn)夾具測(cè)試結(jié)果保存成一個(gè).s2p文件（此處是2端口測(cè)試），未來(lái)后續(xù)測(cè)試中標(biāo)準(zhǔn)夾具測(cè)試就可以省略，直接點(diǎn)擊“Load”加載即可，然后走向下一步；

第四步：夾具移除
如下圖所示，注意觀察VNA的Port和對(duì)應(yīng)的需要去除夾具的勾選項(xiàng)選擇是否正確，然后點(diǎn)擊“Apply Correction” 將標(biāo)準(zhǔn)夾具整體測(cè)試S參數(shù)通過(guò)算法處理為2個(gè).s2p文件，并分別在VNA的Port1和Port2上進(jìn)行夾具去嵌入，將夾具移除應(yīng)用到測(cè)試中，也可以觀察S參數(shù)曲線(xiàn)是否有變化；

第五步：保存夾具移除數(shù)據(jù)
在第三步保存的是標(biāo)準(zhǔn)夾具的整體.s2p文件，是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)夾具從兩個(gè)同軸端口看進(jìn)去的整體參數(shù)數(shù)據(jù)；如下圖所示，因?yàn)樵揂FR主要是應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)分析儀去除夾具，所以保存格式選擇”VNA Format”;另外可以直接點(diǎn)擊下方“Save Fixture Files”將前面生成的2個(gè).s2p保存下來(lái)，并分別標(biāo)注是對(duì)應(yīng)VNA的哪個(gè)Port，后續(xù)可以直接在外部通過(guò)夾具去嵌入中直接使用這兩個(gè)數(shù)據(jù)文件；點(diǎn)擊“Exit”推出AFR自動(dòng)夾具移除的整個(gè)過(guò)程。
后續(xù)檢查
從第五步AFR自動(dòng)夾具移除過(guò)程推出后，如下圖，在右上角“Apply Fixtures“顯示是”O(jiān)N“的狀態(tài)，說(shuō)明剛才的AFR過(guò)程的夾具去嵌是被應(yīng)用上了；
另外從” Fixture Setup”里面的”2 Port De-embedding“界面可以看到，Enable是被勾選了的；
另外VNA的每個(gè)Port去嵌的文件及路徑也是可直接觀察，可以看到每個(gè)Port口使用的去嵌都是.s2p文件，也就是AFR都是矢量去嵌入，常規(guī)的端口延申及響應(yīng)修正都是標(biāo)量去嵌，一旦測(cè)試頻率較高或者被測(cè)件稍有變化，測(cè)試結(jié)果會(huì)有劇烈變動(dòng)，并且每次測(cè)試都可能得到不同的結(jié)果，可靠性和一致性無(wú)法保證，AFR則可以達(dá)到可靠且精確的測(cè)試結(jié)果。

如下圖所示，通過(guò)AFR自動(dòng)夾具移除后VNA依舊連接著標(biāo)準(zhǔn)夾具，這時(shí)反射S參數(shù)可以基本達(dá)到-40dB以下，S21的幅度在0dB并且變化小于0.001dB,S21延時(shí)參數(shù)整個(gè)13.5GHz 范圍內(nèi)基本都小于100fs；所以去嵌后可以看到結(jié)果是非常優(yōu)秀的。

AFR自動(dòng)夾具移除后VNA的參數(shù)顯示（連接的是標(biāo)準(zhǔn)夾具）。

AFR前后測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)夾具結(jié)果對(duì)比及說(shuō)明
最后：連接測(cè)試夾具，測(cè)試長(zhǎng)度為L(zhǎng)的傳輸線(xiàn)參數(shù)，如下圖所示連接測(cè)試:

AFR自動(dòng)夾具移除前后測(cè)試長(zhǎng)度為100mm的微帶線(xiàn)插損（紅色為夾具修正前的測(cè)試結(jié)果，測(cè)試曲線(xiàn)波動(dòng)較大，且在某些頻點(diǎn)有諧振情況）測(cè)試曲線(xiàn)穩(wěn)定平滑且符合預(yù)期。

審核編輯 黃宇