DUTが導波管の場合のe-calの利用方法

導波管測定（WR90等）において、同軸用のECal（電子校正モジュール）を活用する場合、そのままではインターフェースが合わないため、「アダプタ除去法（Adapter Removal）」または「ユーザー定義校正（User Characterization）」という手法を組み合わせるのが一般的です。

「ソフトでごまかす」ことを嫌うハイエンドな視点では、ECalは利便性と引き換えに「アダプタの不確かさ」という不確定要素を抱え込むことになります。その注意点を含めて解説します。

1. 基本的な構成：同軸ECal ＋ 同軸・導波管アダプタ

導波管ポートを持つVNAに、同軸インターフェースのECalを直接繋ぐことはできません。そのため、以下の接続順になります。

VNA導波管ポート — 同軸・導波管アダプタ — （ECal接続点）

この構成でECalを使用する場合、最大の問題は「アダプタの損失と位相（電気長）をどう排除するか」です。

2. 主な利用方法（2つのアプローチ）

A. アダプタ除去法 (Adapter Removal)

VNAの機能を用いて、アダプタの特性を数学的に差し引く方法です。

1. 同軸ECalで「同軸端（アダプタの接続点）」までを校正します。

2. 別途、アダプタ単体の特性（Sパラメータ）を測定、またはメーカー値を読み込ませて、基準面を導波管フランジ面まで移動させます。

B. ユーザー定義校正 (User Characterization) ★推奨

ECal内部のメモリに、アダプタを含めた状態の特性を書き込んでしまう方法です。

1. まず、WR90のメカニカルキット（TRLやSSLT）を使用して、導波管フランジ面で完璧な校正を行います。

2. その状態で、アダプタを介して同軸ECalを接続し、VNAの機能でECalを「再定義」します。

3. 次回の測定からは、このユーザー定義ファイルを呼び出すだけで、導波管フランジ面が基準面となったECal校正が可能になります。

3. ハードウェア至上主義的な注意点（R&SやPNAユーザー向け）

ECalは非常に便利ですが、「TRL」のような物理的純度を求める場合、以下のリスクを考慮する必要があります。

• アダプタの再現性: 導波管フランジと同軸コネクタの「繋ぎ目」が、ECalの電子的なスイッチ動作によるインピーダンス変化に対して、常に安定している必要があります。

• DCバイアスの影響: もし導波管治具内にBias-T的な要素を組み込んでいる場合、ECal内部の半導体スイッチがDC電流やRF電力によって非線形な振る舞いをしないか注意が必要です。

• 温度安定性: ECalは内部で半導体を使っているため、長時間通電による熱変化が校正データのドリフトを招きます。

4. 結論：どっちが「正義」か？

• 真実を追うなら: 面倒でも TRL校正（シム使用） を毎回行うべきです。これが最も「ごまかし」のない物理データを提供します。

• 効率を追うなら: 最初に一度だけTRLで追い込み、その結果を ECalに User Characterization として覚え込ませる のが、日常的な評価（ GHz帯の安定性確認など）には最適です。

結局、ECalで楽をしようとすると、その手前にある「アダプタの品質」が測定系のボトルネックになります。もしシビアな環境であれば、ECalによる「推定」よりも、導波管シムを用いた「物理的な確定」の方が、精神衛生上もデータ的にも納得感が強いのではないでしょうか。

グラフ化する方法も非常に簡単で、単一のファイルを選べばもちろん1つのファイルのデータをグラフ化できますし、複数のファイルを選択すると同じグラフ上に複数のデータを描画することもできます。

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