本發(fā)明涉及測試技術領域，特別涉及一種多端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入方法。

背景技術：

現(xiàn)在多端口器件、連接器日益增多，測試需求也增多。面對各種不同的器件、連接器，需要制作專門的夾具以便連接到矢量網(wǎng)絡儀端口上。在測試中需要去除夾具的影響，就需要兩種解決方案，第一種為去嵌入，第二種為校準。

第一種去嵌入的方式：采用電磁仿真計算出夾具參數(shù)，但是由于夾具實際加工、制造等原因，與仿真參數(shù)差別較大，造成最終測試結果差別較大。

第二種校準的方式：作專門的校準件，但是由于定制的校準件制作難度大，校準過程復雜，使得測試困難。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提出一種多端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入方法。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種多端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入方法，首先獲取多端口夾具S參數(shù)，得到整體夾具的S參數(shù)之后，然后采用矩陣運算將夾具S參數(shù)去除，在進行去嵌入處理時，使用入射波/反射波的方式進行公示推導。

可選地，獲取多端口夾具S參數(shù)的步驟，具體包括：

對于多端口夾具，將夾具每個端口進行對稱拼接，形成對稱雙端口夾具結構，進而計算得到夾具參數(shù)，然后將夾具各個端口的S參數(shù)進行拼接，得到整體夾具的S參數(shù)，具體計算過程如下：

步驟(a)，校準之后，直接測量得到整體夾具的S參數(shù)：S11、S21、S12、S22；

步驟(b)，將S11時域變換得到T11，其最大峰值處的時間記為t₁；

步驟(c)，將S21時域變換得到T21，其最大峰值處的時間記為t₂；

步驟(d)，以t₁為中心，2(t₂-t₁)為寬度設置門，將S11截取，得到S11_A；

步驟(e)，同理，可得到S11_B；

由S參數(shù)關系得到

其中，S11、S21、S12、S22為網(wǎng)絡儀測量到的整體夾具S參數(shù)；S11_A、S21_A、S12_A、S22_A為夾具A的S參數(shù)；S11_B、S21_B、S12_B、S22_B為夾具B的S參數(shù)；

進而得到：

由于是對稱夾具，所以S21_A＝S12_A＝S21_B＝S12_B，S21＝S12，所以：

將夾具各個端口的S參數(shù)進行拼接，得到整體夾具的S參數(shù)。

可選地，所述采用矩陣運算將夾具S參數(shù)去除的步驟，具體包括：

對于N端口被測件網(wǎng)絡：

對于X端口網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

對于Y端口網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

對于網(wǎng)絡儀測試到的總體網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

根據(jù)入射波與反射波的關系，建立如下矩陣：

其中，a_i為各網(wǎng)絡的入射波，b_i為各網(wǎng)絡的反射波；

且對于被測件兩側的入射波與反射波有如下關系：

其中：

聯(lián)立上述方程，消除

得到：

[S]＝[C(TS-A)^-qB+D]^-1 (13)

至此，完成N端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入操作。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)相比于現(xiàn)有的采用電磁仿真計算出夾具參數(shù)的去嵌入方法，本發(fā)明的精度更高；

(2)相比于TRL校準，本發(fā)明的校準簡便、校準件容易制作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的對稱雙端口夾具信號模型示意圖；

圖2為本發(fā)明的多端口網(wǎng)絡S參數(shù)去嵌入方法的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明的多端口網(wǎng)絡S參數(shù)去嵌入方法的一個具體實施例的原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

隨著電子信息技術的發(fā)展，多端口器件日益增多，而且器件的封裝形式、接口類型也日益增多，使用網(wǎng)絡分析儀測試此類器件就需要面對多端口夾具去嵌入的問題。

本發(fā)明提出一種多端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入方法，首先采用時域方式進行多端口夾具參數(shù)的獲取，然后采用矩陣運算將夾具S參數(shù)去除。

多端口夾具參數(shù)的獲取步驟中，對于多端口夾具，將夾具每個端口進行對稱拼接，形成如圖1所示的對稱雙端口夾具結構，進而計算得到夾具參數(shù)，然后將夾具各個端口的S參數(shù)進行拼接，得到整體夾具的S參數(shù)，具體計算過程如下：

步驟(a)，校準之后，直接測量到夾具整體的S參數(shù)：S11、S21、S12、S22；

步驟(b)，將S11時域變換得到T11，其最大峰值處的時間記為t₁；

步驟(c)，將S21時域變換得到T21，其最大峰值處的時間記為t₂；

步驟(d)，以t₁為中心，2(t₂-t₁)為寬度設置門，將S11截取，得到S11_A；

步驟(e)，同理，可得到S11_B。

由圖1信號流圖中S參數(shù)關系得到

其中，S11、S21、S12、S22為網(wǎng)絡儀測量到的整體S參數(shù)；S11_A、S21_A、S12_A、S22_A為夾具A的S參數(shù)；S11_B、S21_B、S12_B、S22_B為夾具B的S參數(shù)。

進而得到：

由于是對稱夾具，所以S21_A＝S12_A＝S21_B＝S12_B，S21＝S12，所以：

將夾具各個端口的S參數(shù)進行拼接，得到整體夾具的S參數(shù)。

得到整體夾具的S參數(shù)之后，接下來，采用矩陣運算將夾具S參數(shù)去除，在進行去嵌入處理時，使用入射波/反射波的方式進行公示推導。

如圖2所示，對于N端口被測件網(wǎng)絡：

對于X端口網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

對于Y端口網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

對于網(wǎng)絡儀測試到的總體網(wǎng)絡，其S參數(shù)如下：

根據(jù)入射波與反射波的關系，建立如下矩陣：

其中，a_i為各網(wǎng)絡的入射波，b_i為各網(wǎng)絡的反射波；

且對于被測件兩側的入射波與反射波有如下關系：

其中：

聯(lián)立上述方程，消除

得到：

[S]＝[C(TS-A)^-1B+D]^-1 (13)

至此，完成N端口網(wǎng)絡的S參數(shù)去嵌入操作，去除多端口夾具的影響，得到被測件的真實參數(shù)。

下面給出一個具體實施例對本發(fā)明的多端口的S參數(shù)去嵌入步驟進行說明，如圖3所示，該實施例以三端口被測件去嵌四端口和雙端口網(wǎng)絡為例進行公式推導。

四端口網(wǎng)絡、雙端口網(wǎng)絡及整體網(wǎng)絡的S參數(shù)如下：

其中，S1S為四端口網(wǎng)絡的S參數(shù)，S2S為雙端口網(wǎng)絡的S參數(shù)，TS為四端口網(wǎng)絡、被測件、雙端口網(wǎng)絡級聯(lián)的S參數(shù)，S為被測件的網(wǎng)絡參數(shù)，S11、S21、S12、S22為網(wǎng)絡儀測量到的整體S參數(shù)。

利用反射波與入射波的關系，構建整體的關系矩陣：

其中，b₁、...、b₉為各網(wǎng)絡的反射波，a₁、...、a₉為各網(wǎng)絡的入射波，其他參數(shù)為網(wǎng)絡的S參數(shù)，A、B、C、D為拆分后的矩陣，S為被測件的S參數(shù)矩陣。

此外由圖3中入射波和反射波，還可以構建如下關系：

聯(lián)立方程(16)、(17)、(18)，消除得到

[S]＝[C(TS-A)^-1B+D]^-1 (19)

至此，由上述公式可去除多端口夾具的影響，得到被測件的真實參數(shù)。

相比于現(xiàn)有的采用電磁仿真計算出夾具參數(shù)的去嵌入方法，本發(fā)明的精度更高；相比于TRL校準，本發(fā)明的校準簡便、校準件容易制作。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。