[發明專利]確定網絡分析儀電磁延遲、測量高頻電路阻抗的方法

有效

• 申請號: 200910001134.4
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101464482A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 王國濤
• 申請（專利權）人: 青島海信移動通信技術股份有限公司
• 主分類號: G01R27/04
• 分類號: G01R27/04;G01R27/06
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 娟

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及通過網絡分析儀對移動終端高頻電路進行阻抗測量的技術。

背景技術

阻抗匹配是無線電技術中常用的一種技術。在移動終端中，阻抗匹配常被應用于射頻(RF)系統各部分級聯電路之間。一般情況下，需要進行匹配的電路包括天線與低噪聲放大器(LNA)之間的匹配、功率放大器輸出(RFOUT)與天線之間的匹配、LNA/VCO輸出與混頻器輸入之間的匹配。匹配的目的是為了保證信號或能量有效地從“信號源”傳送到“負載”。

在高頻電路中寄生元件(比如連線上的電感、板層之間的電容和導體的電阻)對匹配網絡具有明顯的、不可預知的影響。頻率在數十兆赫茲以上時，理論計算和仿真已經遠遠不能滿足要求，為了能夠進行正確的阻抗匹配，需要在實驗室通過儀器對分級電路輸入輸出負載進行精確的RF阻抗測試，得到精確的電路阻抗，然后根據測量的阻抗對電路進行阻抗匹配，從而得到阻抗滿足要求的電路。

如圖1所示，在現有技術中通常采用網絡分析儀來測試被測電路的阻抗。在網絡分析儀的端口連接有50歐阻抗測試探針，探針與被測電路的輸入端相連，被測電路的輸出端與網絡分析儀的接地端相連。網絡分析儀向被測電路發送信號，并檢測被測電路返回的回波損耗，根據檢測的回波損耗計算出被測電路的阻抗。

由于在測試電路中串聯了探針，探針會造成回波的相位偏差，從而網絡分析儀根據檢測的回波損耗計算出的阻抗并不是被測電路的實際阻抗。具體?分析如下：

如圖2所示，探針采用無損50歐阻抗傳輸線，假定其長度為ξ₁，被測電路實際反射系數為Γ₀，網絡分析儀端口測量的反射系數為Γ₁。由于網絡分析儀端口測量的反射系數實際上包括了探針與被測電路的反射系數，所以網絡分析儀端口測量的反射系數Γ₁并不等于被測電路實際反射系數Γ₀；Γ₁與Γ₀有如下關系：

Γ1=Γ0e-j2βξ1=Γ0e-j4πξ/λp]]>

其中β＝2π/λ_p，λ_p為傳輸線中電磁波波長，比空氣中波長λ略短。從公式中可以看出，網絡分析儀端口的測量值與實際值之間相位相差4πξ₁/λ_p。

為了使網絡分析儀最終顯示的反射系數與被測電路實際的反射系數相同，需要補償掉探針長度所造成的差異；因此，在網絡分析儀中提供了一種補償方法——設置電磁延遲。通過在網絡分析儀中設置合適的電磁延遲，從而補償掉探針長度所造成的差異，使得網絡分析儀顯示的反射系數與被測電路實際的反射系數相同。

假定引入電磁延遲τ，則網絡分析儀端口測量的反射系數Γ₁經電磁延遲τ后成為網絡分析儀顯示的反射系數Γ₃，Γ₃與Γ₁有如下關系：

Γ₃＝Γ₁e^-j2βτ