[發(fā)明專利]一種多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310309383.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN103399286A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏連成;梁勝利;姜信誠(chéng);李文軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00;G01R27/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波領(lǐng)域，特別涉及一種多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是進(jìn)行微波毫米波器件性能指標(biāo)測(cè)量的最典型常用儀器，由于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和測(cè)試電纜附件等硬件技術(shù)指標(biāo)的非理想特性，在使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須首先進(jìn)行校準(zhǔn)，確定測(cè)量組成系統(tǒng)存在的誤差，再通過(guò)誤差修正消除各種測(cè)量誤差，才能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。在校準(zhǔn)過(guò)程中對(duì)性能參數(shù)已知的各種校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)比較測(cè)量值和已知值，可以確定矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量組成系統(tǒng)存在的測(cè)量誤差。在進(jìn)行被測(cè)件測(cè)量時(shí)，通過(guò)一定的數(shù)學(xué)算法去除各種誤差的影響，得到被測(cè)件特性參數(shù)真實(shí)值的過(guò)程稱為誤差修正。

目前矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中廣泛采用的校準(zhǔn)方法包括基于機(jī)械校準(zhǔn)件的SOLT和TRL校準(zhǔn)方法及基于電子校準(zhǔn)件的Ecal校準(zhǔn)方法，SOLT校準(zhǔn)方法基于12項(xiàng)誤差模型，校準(zhǔn)件中包括三個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)，反射標(biāo)準(zhǔn)通常為開路器、短路器和負(fù)載，直通標(biāo)準(zhǔn)通常是指零長(zhǎng)度、無(wú)反射、無(wú)損耗、無(wú)延遲的理想直通。校準(zhǔn)時(shí)通過(guò)單端口校準(zhǔn)、隔離校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)三個(gè)步驟即可確定模型中的全部12項(xiàng)系統(tǒng)誤差。TRL校準(zhǔn)基于雙反射計(jì)結(jié)構(gòu)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和8項(xiàng)誤差模型，校準(zhǔn)件包括直通、反射和傳輸線共三種標(biāo)準(zhǔn)，TRL校準(zhǔn)降低了對(duì)校準(zhǔn)件建模的要求，并且包含的校準(zhǔn)件種類和數(shù)量少于SOLT校準(zhǔn)方法，更容易設(shè)計(jì)制造，因此在校準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、建模都非常困難的非同軸測(cè)量校準(zhǔn)中被廣泛采用。Ecal校準(zhǔn)方法通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀控制電子校準(zhǔn)件，將其內(nèi)部已定標(biāo)的不同阻抗?fàn)顟B(tài)的電子標(biāo)準(zhǔn)切換連接到測(cè)量端口完成校準(zhǔn)，可有效減少人工連接次數(shù)、連接誤差和錯(cuò)誤連接，簡(jiǎn)化校準(zhǔn)過(guò)程。

以上三種校準(zhǔn)方法在校準(zhǔn)過(guò)程中只能使用一種校準(zhǔn)件，而且要求校準(zhǔn)件的特性阻抗必須與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的系統(tǒng)阻抗相同，因此在進(jìn)行多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)測(cè)量時(shí)只能進(jìn)行單端口反射校準(zhǔn)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成校準(zhǔn)后只能對(duì)多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)的反射參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)還需在被測(cè)件非測(cè)量端口連接高質(zhì)量的匹配負(fù)載，無(wú)法直接對(duì)被測(cè)件的傳輸參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果不全面，無(wú)法對(duì)被測(cè)件的性能進(jìn)行全面評(píng)估。完整的多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)測(cè)量校準(zhǔn)要求必須能對(duì)每個(gè)端口的特性阻抗和使用的校準(zhǔn)件分別定義，而且要解決直通校準(zhǔn)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量校準(zhǔn)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)測(cè)量校準(zhǔn)過(guò)程中的直通校準(zhǔn)難題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種多特性阻抗網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量校準(zhǔn)方法，首先對(duì)被測(cè)件每個(gè)端口的連接器類型和所使用的校準(zhǔn)件分別進(jìn)行定義，在對(duì)端口連接器類型進(jìn)行定義的同時(shí)完成對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口特性阻抗的定義，連接器類型的定義中包含了特性阻抗信息，校準(zhǔn)程序從連接器的定義中讀取端口的特性阻抗信息；然后，使用8項(xiàng)矢量誤差修正模型，通過(guò)單端口反射校準(zhǔn)確定6項(xiàng)系統(tǒng)誤差；再然后，在兩個(gè)端口間連接一個(gè)特性互易的轉(zhuǎn)接適配器，通過(guò)直通校準(zhǔn)求解出剩下的1項(xiàng)誤差。

可選地，所述矢量誤差修正模型每個(gè)端口包括共4項(xiàng)誤差，每個(gè)誤差項(xiàng)的下標(biāo)數(shù)字代表端口號(hào)，上標(biāo)數(shù)字表示信號(hào)傳輸?shù)姆较颍谝粋€(gè)上標(biāo)數(shù)字代表信號(hào)的終止方向，第二個(gè)上標(biāo)數(shù)字代表信號(hào)的起始方向，其中數(shù)字0代表測(cè)量值方向，數(shù)字1代表真實(shí)值方向，兩個(gè)端口對(duì)應(yīng)的級(jí)聯(lián)誤差參數(shù)矩陣如下：

T1=1e110Δ1e100-e1111---(1)]]>