[發明專利]一種用于矢量網絡分析儀材料測試的任意阻抗測試電路及方法

有效

• 申請號: 201410662638.1
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104375011A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 楊保國;梁勝利;王尊峰;年夫順
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R27/28
• 分類號: G01R27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測試技術領域，特別涉及一種用于矢量網絡分析儀材料測試的任意阻抗測試電路，還涉及一種用于矢量網絡分析儀材料測試的任意阻抗測試方法。

背景技術

目前通用的矢量網絡分析儀只有兩種阻抗標準，一種是50Ω，一種是75Ω。絕大多數器件測試均為標準測試，兩種標準已經足夠。

但在使用矢量網絡分析測試一些高阻抗材料的條件下，如帶有襯底的薄膜、填充被測材料的夾具，在進行分析時并不關心它的阻抗，而是介電常數、介電損耗、非線性參數等材料特性，此時矢量網絡分析儀對這些參數的測試靈敏度將大打折扣。

目前對于阻抗不匹配的材料測試通常做阻抗轉換夾具。阻抗轉換夾具的設計繁瑣，耗費大量設計和制作時間，并且精度較低，質量難以保證。如果阻抗轉換夾具并不十分精確，系統也只能在此阻抗條件下進行參數提取。

發明內容

本發明提出一種用于矢量網絡分析儀材料測試的任意阻抗測試電路及方法，解決了現有技術中阻抗轉換夾具設計繁瑣且精度較低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種任意阻抗測試電路，包括：頻率參考、單頻信號源S₁、本振源L₀、耦合鏈路模塊、接收機A和接收機R、計算機模塊以及阻抗匹配模塊；

接收機A和接收機R還包括中頻調理模塊、AD采樣模塊以及DSP模塊；

阻抗匹配模塊包括功分器、可調衰減器、可調移相器和差分放大器；

頻率參考提供單頻信號源S₁和本振源L₀的輸入，單頻信號源S₁的頻率可調；中頻頻率固定，本振源(L₀)的輸出頻率為信號源(S₁)頻率加中頻頻率；

單頻信號源信號S₁加載于被測件，且由耦合鏈路模塊耦合檢測，功分的第一路信號a₁送給接收機R，經過中頻調理、A/D采樣后求得幅度和相位表征發射信號；功分的第二路信號a₂送入阻抗匹配模塊，進行衰減、移相；

被測件產生的反射信號b₁經過耦合鏈路模塊進入阻抗匹配模塊，和經過衰減、移相的第二路信號a’₂做差分比較，比較結果送入接收機A，經過中頻調理、A/D采樣后求得幅度和相位。

可選地，所述功分器為電橋或耦合器。

可選地，所述單頻信號源S₁和本振源L₀內部分別具有小數分頻、倍頻單元。

基于上述測試電路，本發明還提供了一種任意阻抗測試方法，包括以下步驟：

步驟1，頻率參考提供單頻信號源S₁和本振源L₀的輸入，信號源S₁的頻率可調，本振源L₀的本振頻率為信號源S₁頻率加中頻頻率；

步驟2，信號源信號S₁加載于被測件，且由耦合鏈路模塊前向耦合檢測，功分的第一路信號a₁送給接收機R，經過中頻調理、A/D采樣后求得幅度和相位表征發射信號；

步驟3，功分的第二路信號a₂送入阻抗匹配模塊，進行衰減、移相等操作，衰減幅度為α，移相為θ，移相后的信號a’₂＝a₂*αe^jwθ；

步驟4，被測件產生的反射信號b₁經過耦合鏈路模塊進入阻抗匹配模塊，和經過衰減、移相的輸入信號a’₂做差分比較，送入接收機A，經過中頻調理、A/D采樣后求得幅度和相位，設差分放大倍數為k，輸出信號b’₁＝(b₁-a’₂)；

步驟5，測試被測件襯底、或被測件及夾具的一個頻點，將阻抗匹配模塊調整至目標阻抗，在此狀態下調整衰減器和放大器，使得差分放大器輸出為0，記錄衰減幅度α₀和移相θ；