本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

由于器件測試時(shí)越來越多的需要考慮非線性特性，其本身特性也是在特定功率下實(shí)現(xiàn)的，所以使用網(wǎng)絡(luò)儀對這類器件測試時(shí)，需要精確控制源功率的輸出。

如圖1所示，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(簡稱網(wǎng)絡(luò)儀)進(jìn)行s參數(shù)測試，其內(nèi)部包含射頻信號源(rfsource1和rfsource2)、參考接收機(jī)(a1、a2)、測量接收機(jī)(b1、b2)、參考通道耦合器(refchannelcouplers)、測試通道耦合器(testchannelcouplers)等部分。在進(jìn)行功率測量時(shí)，需要對射頻信號源功率進(jìn)行校準(zhǔn)。

現(xiàn)有技術(shù)方案如下：

對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行源功率校準(zhǔn)時(shí)，通常是先將功率計(jì)連接到儀器端口(port1、port2)上，記錄網(wǎng)絡(luò)儀信號源功率設(shè)定值和功率計(jì)度數(shù)的偏差(scf)，然后對偏差進(jìn)行信號源功率的修正，修正模型如圖2所示。

現(xiàn)有方案把矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的信號源和接收機(jī)均看做線性的，忽略了測量接收機(jī)端的匹配，造成了校準(zhǔn)誤差，因?yàn)樵春凸β侍筋^之間的任何失配都會(huì)產(chǎn)生誤差，而且，在連接被測件進(jìn)行測試過程中，由于被測件與網(wǎng)絡(luò)儀端口處的失配，會(huì)使被測件的輸入功率比預(yù)期值小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出了一種引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

第一步：復(fù)位矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；

第二步：進(jìn)行單端口校準(zhǔn)得到方向性誤差系數(shù)、源匹配誤差系數(shù)、反射跟蹤誤差系數(shù)；

第三步：端口i連入功率計(jì)；

第四步：記錄源功率的設(shè)定值avs和功率計(jì)讀數(shù)pmeas；

第五步：計(jì)算源校準(zhǔn)因子scf；

第六步：連接被測件，得到被測件的真實(shí)反射系數(shù)；

第七步：利用被測件反射系數(shù)修正網(wǎng)絡(luò)儀的源功率；

第八步：完成修正。

可選地，所述第二步中，方向性誤差系數(shù)、源匹配誤差系數(shù)、反射跟蹤誤差系數(shù)的獲取過程，需要分解出參考接收機(jī)誤差和正向功率傳遞誤差，并將單端口誤差引入，誤差關(guān)系如下：

edp＝edepr

其中，edp為分解后端口i的方向性誤差；erp為分解后端口i的反射跟蹤誤差；ed為端口i的方向性誤差；er為端口i的反射跟蹤誤差；es為端口i的源匹配誤差；epr為端口i源功率測試集到參考接收機(jī)的誤差；eps為端口i源功率測試集到被測件輸入端的誤差。

可選地，所述第五步中，源校準(zhǔn)因子scf的獲取過程，當(dāng)接入功率計(jì)時(shí)：

其中，aia為端口i的輸入功率計(jì)的信號；avs為網(wǎng)絡(luò)儀源功率設(shè)置的設(shè)定值；eps為端口i源功率測試集到被測件輸入端的誤差；δsrc為源設(shè)定值與測試集入射值的差值；es為網(wǎng)絡(luò)儀端口i的源匹配誤差；γps為功率計(jì)的反射系數(shù)；

信號進(jìn)入功率計(jì)后，通過如下公式(3)進(jìn)行功率計(jì)度數(shù)的修正：

其中，pmeas為功率計(jì)讀數(shù)；pabs為流入功率計(jì)內(nèi)部的功率；δpm為功率計(jì)校準(zhǔn)因子；

由公式(3)可知，功率計(jì)讀數(shù)也是經(jīng)過修正的，pmeas與aia相等；

源校準(zhǔn)因子為scf，有如下計(jì)算公式：

可選地，所述第六步，在連接被測件后，首先使用單端口修正，得到被測件的真實(shí)反射系數(shù)：

其中，sii_cor為被測件在端口i的反射系數(shù)修正值，siim為網(wǎng)絡(luò)儀對被測件反射系數(shù)的測量值。

可選地，接下來進(jìn)行第七步，修正avs，以消除被測件與網(wǎng)絡(luò)儀端口的失配，使輸入到被測件的信號等于設(shè)定值，修正公式如下：

其中，avs_cor為源功率設(shè)定值的修正結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法消除了源和功率探頭之間的失配誤差，消除了被測件測試過程中的端口失配誤差；

(2)將網(wǎng)絡(luò)儀內(nèi)部信號源鏈路模型進(jìn)行細(xì)化，加入網(wǎng)絡(luò)儀的單端口誤差模型，把功率計(jì)和被測件的匹配考慮進(jìn)去，提高校準(zhǔn)的精度，提高對功率敏感器件的測試準(zhǔn)確度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為雙端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀原理框圖；

圖2為現(xiàn)有的功率校準(zhǔn)信號流圖；

圖3為本發(fā)明的引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明的完整的源功率校準(zhǔn)信號流圖；

圖5為本發(fā)明的接入被測件的信號流圖。

具體實(shí)施方式

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

本發(fā)明旨在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行源功率校準(zhǔn)時(shí)，不再把誤差模型看做線性的，而是考慮儀器內(nèi)部和被測件的匹配問題，將網(wǎng)絡(luò)儀內(nèi)部信號源鏈路模型進(jìn)行細(xì)化，加入網(wǎng)絡(luò)儀的單端口誤差模型，把功率計(jì)和被測件的匹配考慮進(jìn)去，提高校準(zhǔn)的精度，提高對功率敏感器件的測試準(zhǔn)確度。

如圖3所示，本發(fā)明的引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法包括以下步驟：

第一步：復(fù)位矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；

第二步：進(jìn)行單端口校準(zhǔn)得到方向性誤差系數(shù)、源匹配誤差系數(shù)、反射跟蹤誤差系數(shù)；

第三步：端口i連入功率計(jì)(端口i為網(wǎng)絡(luò)儀中需要校準(zhǔn)的任意一個(gè)端口)；

第四步：記錄源功率的設(shè)定值avs和功率計(jì)讀數(shù)pmeas；

第五步：計(jì)算源校準(zhǔn)因子scf；

第六步：連接被測件，得到被測件的真實(shí)反射系數(shù)；

第七步：利用被測件反射系數(shù)修正網(wǎng)絡(luò)儀的源功率；

第八步：完成修正。

上述第二步中，3項(xiàng)誤差系數(shù)(方向性誤差系數(shù)、源匹配誤差系數(shù)、反射跟蹤誤差系數(shù))的獲取過程，需要先將網(wǎng)絡(luò)儀的誤差模型流程圖進(jìn)行細(xì)化，分解出參考接收機(jī)誤差和正向功率傳遞誤差，并將單端口誤差模型引入。

完善后的信號流圖如圖4所示，本發(fā)明的校準(zhǔn)方法引入了單端口誤差，所以誤差關(guān)系如下：

edp＝edepr

其中，edp為分解后端口i的方向性誤差；erp為分解后端口i的反射跟蹤誤差；ed為端口i的方向性誤差；er為端口i的反射跟蹤誤差；es為端口i的源匹配誤差；epr為端口i源功率測試集到參考接收機(jī)的誤差；eps為端口i源功率測試集到被測件輸入端的誤差。

上述第五步中，源校準(zhǔn)因子scf的獲取過程，如圖4所示，當(dāng)接入功率計(jì)時(shí)：

其中，aia為端口i的輸入功率計(jì)的信號；avs為網(wǎng)絡(luò)儀源功率設(shè)置的設(shè)定值；eps為端口i源功率測試集到被測件輸入端的誤差；δsrc為源設(shè)定值與測試集入射值的差值；es為網(wǎng)絡(luò)儀端口i的源匹配誤差；γps為功率計(jì)的反射系數(shù)。

信號進(jìn)入功率計(jì)后，通過如下公式(3)進(jìn)行功率計(jì)度數(shù)的修正：

其中，pmeas為功率計(jì)讀數(shù)；pabs為流入功率計(jì)內(nèi)部的功率；δpm為功率計(jì)校準(zhǔn)因子。

由公式(3)可知，功率計(jì)讀數(shù)也是經(jīng)過修正的，可以認(rèn)為pmeas與aia相等。記源校準(zhǔn)因子為scf，有如下計(jì)算公式：

上述第六步，接入被測件的信號流圖如圖5所示，在連接被測件后，首先使用單端口修正，得到被測件的真實(shí)反射系數(shù)：

其中，sii_cor為被測件在端口i的反射系數(shù)修正值，即為圖5中的sii；siim為網(wǎng)絡(luò)儀對被測件反射系數(shù)的測量值。

接下來進(jìn)行第七步，然后修正avs，以消除被測件與網(wǎng)絡(luò)儀端口的失配，使輸入到被測件的信號等于設(shè)定值，修正公式如下：

其中，avs_cor為源功率設(shè)定值的修正結(jié)果。

本發(fā)明引入匹配修正的網(wǎng)絡(luò)儀源功率校準(zhǔn)方法消除了源和功率探頭之間的失配誤差，消除了被測件測試過程中的端口失配誤差，將網(wǎng)絡(luò)儀內(nèi)部信號源鏈路模型進(jìn)行細(xì)化，加入網(wǎng)絡(luò)儀的單端口誤差模型，把功率計(jì)和被測件的匹配考慮進(jìn)去，提高校準(zhǔn)的精度，提高對功率敏感器件的測試準(zhǔn)確度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。