[發明專利]一種非接觸式負載阻抗測試系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202011264458.X
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112684253A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 張安學;王力;李濤;張洋洋;彭干濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，包括測試電路板(1)、矢量網絡分析儀(2)、校準組件(3)和電場探針(4)；測試電路板(1)上設有第一端口(11)和第二端口(12)，矢量網絡分析儀(2)通過射頻電纜分別與第一端口(11)和電場探針(4)連接；第二端口(12)能夠與校準組件(3)或待測試元件(5)連接；

使用時，通過對若干不同阻抗特性的校準組件(3)進行測試，建立測試系統的集總參數等效電路模型，反解得到待測試元件(5)的阻抗。

2.根據權利要求1所述的非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，測試電路板(1)為高頻PCB板材制成的微帶線，每條線的特征阻抗均為50歐姆。

3.根據權利要求2所述的非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，測試電路板(1)的長度大于最低測試頻率對應波長的1/4。

4.根據權利要求1所述的非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，校準組件(3)包括短路件、開路件和若干負載件，校準組件(3)的特征阻抗不會隨頻率的變化而改變。

5.根據權利要求1所述的非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，電場探針(4)包括同軸線，同軸線的一端連接有射頻接頭，另一端內芯裸露；射頻接頭通過射頻電纜與矢量網絡分析儀(2)連接；同軸線的特征阻抗為50歐姆。

6.根據權利要求5所述的非接觸式負載阻抗測試系統，其特征在于，電場探針(4)的輸入反射系數小于-5dB。

7.根據權利要求1～6任意一項所述的非接觸式負載阻抗測試系統的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將電場探針(4)置于測試電路板(1)的正上方，且與測試電路板(1)的平面垂直；

步驟2：分別將若干不同阻抗特性的校準組件(3)與第二端口(12)連接，測得每個校準組件(3)對應的散射參數；

步驟3：通過步驟2得到的若干組散射參數，建立測試系統的集總參數等效電路模型；

步驟4：將待測試元件(5)與第二端口(12)連接，測得待測試元件(5)對應的散射參數，將待測試元件(5)對應的散射參數帶入步驟3建立的測試系統的集總參數等效電路，反解得到待測試元件(5)的阻抗。

8.根據權利要求7所述的非接觸式負載阻抗測試系統的工作方法，其特征在于，測試環境為微波暗室。

9.根據權利要求7所述的非接觸式負載阻抗測試系統的工作方法，其特征在于，步驟1中，電場探針(4)與測試電路板(1)平面的距離大于1mm，小于4mm。

10.根據權利要求7所述的非接觸式負載阻抗測試系統的工作方法，其特征在于，步驟3中，通過軟件擬合或解析計算建立測試系統的集總參數等效電路模型。