一種測(cè)試夾具誤差剔除方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種測(cè)試夾具誤差剔除方法，其包括：過程1：使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；然后將被測(cè)件與標(biāo)準(zhǔn)件組合為校驗(yàn)被測(cè)件，再次使用測(cè)試夾具夾持該校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；過程2利用自動(dòng)端口延伸分別對(duì)被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試夾具的參數(shù)、被測(cè)件的參數(shù)以及校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)；過程3：利用校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)對(duì)被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正：判定校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)和被測(cè)件的參數(shù)的比例是否在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)，如果在，則該被測(cè)件的參數(shù)為準(zhǔn)確值，結(jié)束本次測(cè)試；如果不在，則通過去嵌入方法對(duì)被測(cè)件進(jìn)行去除夾具誤差。本發(fā)明采用上述方法，通過被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件的比對(duì)，修正了APE對(duì)于反射測(cè)量這種方法產(chǎn)生的誤差。
【專利說明】一種測(cè)試夾具誤差剔除方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測(cè)試夾具誤差剔除方 法。 【背景技術(shù)】
[0002] 目前的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，是新一代微波毫米波測(cè)量技術(shù)及射頻功率器件的表征平 臺(tái)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀既能測(cè)量單端口網(wǎng)絡(luò)或兩端口網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)幅值，又能測(cè)相位，即通 過激勵(lì)一響應(yīng)測(cè)試來建立線性網(wǎng)絡(luò)的傳輸與阻抗，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀能用史密斯圓圖顯示測(cè) 試數(shù)據(jù)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀功能很多，被稱為"儀器之王"，是射頻微波領(lǐng)域的萬用表，主要測(cè) 試微波網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)。在微波頻段，因?yàn)椴捎昧瞬ǖ母拍?，所以微波網(wǎng)絡(luò)常用S參數(shù)表示。 雙口網(wǎng)絡(luò)都可以用4個(gè)S參數(shù)（S n、S12、S21、S22)來表示其端口特性。S參量表達(dá)的是功率 波，可以用入射功率波和反射功率波的方式來定義網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出關(guān)系。S參數(shù)類似于反 射和傳輸特性。在測(cè)量、建模和設(shè)計(jì)多元件的復(fù)雜系統(tǒng)中，器件的S參數(shù)特性起著關(guān)鍵的作 用。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀能方便快捷地測(cè)量出被測(cè)器件的四個(gè)S參數(shù)。
[0003] 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用校準(zhǔn)和矢量誤差修正提高測(cè)量精度，基于校準(zhǔn)件的電子校準(zhǔn) 應(yīng)用日趨廣泛。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的附件包括各種校準(zhǔn)件，在日常測(cè)試時(shí)必須先進(jìn)行校準(zhǔn)。校 準(zhǔn)的目的即是修正矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的系統(tǒng)誤差。掌握矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的誤差修正原理和操 作方法，有助于操作者更好地使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，取得真實(shí)可靠的測(cè)試結(jié)果。
[0004] 標(biāo)準(zhǔn)件又稱校準(zhǔn)件，其技術(shù)指標(biāo)已知，并且是可表征的。常用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)有開路 器、短路器、固定匹配負(fù)載、滑動(dòng)匹配負(fù)載和精密空氣線等，每一套標(biāo)準(zhǔn)件至少包含三個(gè)性 能差別很大且相對(duì)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)Aglient公司根據(jù)不同測(cè)試精度將標(biāo)準(zhǔn)件分成三個(gè) 級(jí)別，即經(jīng)濟(jì)級(jí)校準(zhǔn)件，主要有開路器、短路器和固定匹配負(fù)載；標(biāo)準(zhǔn)級(jí)校準(zhǔn)件，主要有開路 器、短路器和滑動(dòng)匹配負(fù)載；精密級(jí)校準(zhǔn)件，主要有開路器、短路器、低頻固定負(fù)載和精密空 氣線。每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義，標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)學(xué)定義放在磁盤或磁帶中供矢量網(wǎng)絡(luò) 分析儀調(diào)用。
[0005] 在微波射頻領(lǐng)域，測(cè)試一個(gè)器件最大的挑戰(zhàn)之一，是如何消除有害的測(cè)試夾具效 應(yīng)。不消除這一效應(yīng)，就無法得到被測(cè)器件的精確特性。這導(dǎo)致即使器件性能再好，也只能 得到較低的產(chǎn)品規(guī)格。射頻電路設(shè)計(jì)中大量使用表面貼裝器件（SMD)，而在使用標(biāo)準(zhǔn)儀器 (如網(wǎng)絡(luò)分析儀等）對(duì)SMD器件進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要特定的測(cè)量測(cè)試夾具實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器同軸測(cè) 試端到器件輸入端的轉(zhuǎn)接。測(cè)量過程中測(cè)試夾具的特性也將包含在測(cè)試結(jié)果之中，獲得SMD 器件阻抗特性關(guān)鍵是從測(cè)量結(jié)果中去除測(cè)試夾具的影響。目前去除測(cè)試夾具的方法主要有 網(wǎng)絡(luò)分析儀端口延伸法、去嵌入法、S0LT校準(zhǔn)法、TRL校準(zhǔn)法、歸一化法、電延時(shí)法、時(shí)域反 射測(cè)量法等，各種方法在操作難易度和測(cè)量精確性上各有優(yōu)缺點(diǎn)。
[0006] 目前有三種消除測(cè)試夾具效應(yīng)的技術(shù)：建模，去嵌入和直接測(cè)量。測(cè)試夾具和被測(cè) 件（DUT)的相對(duì)特性決定了需要哪種水平的校準(zhǔn)來滿足必須的測(cè)量精度。接下來將分別介 紹端口延伸（建模）和去嵌入的技術(shù)。
[0007] (1)端口延伸和自動(dòng)端口延伸
[0008] 在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的射頻測(cè)量工具箱中，端口延伸是最簡(jiǎn)單的方法。它不需要建 立精密的，測(cè)試夾具測(cè)試的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。通常，端口延伸僅用來補(bǔ)償測(cè)試夾具造成的測(cè)試端 面和DUT之間的相位和群延遲的變化。但是現(xiàn)在，已經(jīng)有了自動(dòng)端口延伸功能（APE)，它也 可以提供對(duì)插損的補(bǔ)償。APE利用開路或短路標(biāo)準(zhǔn)器件進(jìn)行測(cè)試夾具補(bǔ)償。
[0009] 開路標(biāo)準(zhǔn)器件等效于一個(gè)未使用的測(cè)試夾具，短路標(biāo)準(zhǔn)器件相當(dāng)于將一個(gè)金屬板 覆蓋所有的接線端，使它們與測(cè)試夾具的地短路。由于不需要為每個(gè)測(cè)試夾具制造精確的 標(biāo)準(zhǔn)器件，可以大大提高多端口器件的開發(fā)效率。使用APE -般需要兩個(gè)步驟：
[〇〇1〇] 第一步，做一個(gè)全雙端口的校準(zhǔn)，這一步去除了矢網(wǎng)、連接電纜和各種同軸連接器 的誤差，并給所有的測(cè)試夾具連接處以很好的源匹配。這一步對(duì)于有著很好的連接器匹配 (30dB左右或者更好）的測(cè)試夾具非常重要。
[0011] 第二步是使用APE進(jìn)行測(cè)試夾具的校準(zhǔn)。這一步就可以去掉測(cè)試夾具的插損和響 應(yīng)延遲。如果進(jìn)行快速測(cè)量，第一步可以省去。響應(yīng)校準(zhǔn)可以用來校準(zhǔn)整個(gè)的測(cè)試系統(tǒng)。對(duì) 于傳輸測(cè)量是很容易滿足要求的，但對(duì)于反射測(cè)量這種方法會(huì)有很多的誤差。
[0012] (2)測(cè)試夾具去嵌入功能
[0013] 通過測(cè)量某些標(biāo)準(zhǔn)件（開路、短路、匹配負(fù)載等）得到測(cè)試夾具的射頻模型（主要 是測(cè)試夾具的S參數(shù)特性），然后利用虛擬儀器中的矩陣運(yùn)算對(duì)具體器件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行 去嵌入處理，從中消除測(cè)試夾具的影響，得到器件精確的射頻阻抗特性。從被測(cè)件測(cè)量中去 除測(cè)試夾具的過程可以用轉(zhuǎn)移散射參數(shù)矩陣來完成。利用不同的校準(zhǔn)模型，能直接在矢量 網(wǎng)絡(luò)分析儀上完成去嵌入計(jì)算。如果將測(cè)試夾具的影響考慮成矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差校準(zhǔn)系 數(shù)的一部分，則實(shí)時(shí)去嵌入測(cè)量的結(jié)果就可以直接顯示在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上。
[0014] 在推導(dǎo)去嵌入的數(shù)學(xué)公式之前，必須以方便的形式表示出測(cè)試夾具和被測(cè)件。利 用信號(hào)流圖，可以將測(cè)試夾具和器件表示成3個(gè)獨(dú)立的2端口網(wǎng)絡(luò)。這樣，測(cè)試夾具便分為 兩半，以表示被測(cè)件每一側(cè)上的同軸接口轉(zhuǎn)非同軸接口。兩半測(cè)試夾具被指定為分別代表 測(cè)試夾具左側(cè)和右側(cè)的FixtureA和FixtureB。如直接將三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的矩陣相乘，便會(huì)發(fā)現(xiàn)將 S參數(shù)矩陣變換成轉(zhuǎn)移散射矩陣或T參數(shù)在數(shù)學(xué)處理上更加方便。二端口 T參數(shù)矩陣可表 (Τη Τηλ 示為[Τ]。這里，[Τ]定義為具有網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)參數(shù)：[Γ]= 11 12。 V^21 ^-22 )
[0015] 由于我們將測(cè)試夾具和被測(cè)件定義為三個(gè)級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，所以很容易將它們各自的T 參數(shù)網(wǎng)絡(luò)TA、TDUT和TB相乘。只有利用T參數(shù)才能將這個(gè)簡(jiǎn)單的矩陣方程寫成下列形式： [TA][TDUT][TB]〇
[0016] 測(cè)試夾具誤差剔除方法，也即去除測(cè)試夾具兩側(cè)的TA和TB，并獲取被測(cè)件或TDUT 的信息。目前的測(cè)試夾具誤差剔除，主要是利用測(cè)試夾具的S或T參數(shù)模型以及矢量網(wǎng)絡(luò) 分析儀對(duì)測(cè)試夾具和被測(cè)件的組合測(cè)量結(jié)果，即可以應(yīng)用上述矩陣方程從測(cè)量結(jié)果中去除 所嵌入的測(cè)試夾具。
[0017] 上述三種消除測(cè)試夾具效應(yīng)的方法，其中，直接測(cè)量方法的人工誤差仍然存在，且 給測(cè)試人員帶來不便。建模方法中，使用APE進(jìn)行測(cè)試夾具的校準(zhǔn)，對(duì)于傳輸測(cè)量是很容易 滿足要求的，但對(duì)于反射測(cè)量這種方法會(huì)有很多的誤差。而對(duì)于去嵌入方法，其誤差剔除過 程通常是由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀獲取測(cè)量結(jié)果之后執(zhí)行的，且需要矩陣運(yùn)算進(jìn)行誤差去除，因 此測(cè)試過程復(fù)雜，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)。另外，由于技術(shù)條件限制，建模方法和去嵌入方法得到的測(cè) 試結(jié)果均具有一定的誤差，在某些要求精確的場(chǎng)合，上述方法均不能達(dá)到要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 因此，針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出一種測(cè)試夾具誤差剔除方法，結(jié)合建模和去嵌 入方法，對(duì)兩種方法下產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試過程中用到的測(cè)試 夾具所產(chǎn)生的誤差精確剔除，完全消除夾具效應(yīng)，從而得到精確的被測(cè)件的參數(shù)。
[0019] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用技術(shù)方案是，一種測(cè)試夾具誤差剔除方法， 是使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量后，消除測(cè)試夾具對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，包括如下過 程：
[0020] 過程1 :使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；然后將被測(cè)件與標(biāo)準(zhǔn)件組合為校驗(yàn) 被測(cè)件，再次使用測(cè)試夾具夾持該校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；其中，該標(biāo)準(zhǔn)件是開路標(biāo)準(zhǔn)器件或 開路標(biāo)準(zhǔn)器件；其中，短路標(biāo)準(zhǔn)器件等效于一個(gè)未使用的測(cè)試夾具，短路標(biāo)準(zhǔn)器件相當(dāng)于將 一個(gè)金屬板覆蓋所有的接線端，使它們與測(cè)試夾具的地短路；
[0021] 過程2 :利用自動(dòng)端口延伸分別對(duì)被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試夾 具的參數(shù)、被測(cè)件的參數(shù)以及校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)；其中，自動(dòng)端口延展技術(shù)（APE)是安捷 倫科技提出的技術(shù)，采用APE，測(cè)試端口從連接部分?jǐn)U展到傳輸線的末端，因此消除夾具效 應(yīng)；
[0022] 過程3 :利用校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)對(duì)被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正：理論上，被測(cè)件的參數(shù) 和校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)的變化是呈線性比例的，且該比例可由多次實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果范圍值，將 該結(jié)果范圍值記為A，但實(shí)際上，使用APE進(jìn)行測(cè)試夾具的校準(zhǔn)中對(duì)于反射測(cè)量這種方法 會(huì)有很多的誤差，因此首先判定校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)和被測(cè)件的參數(shù)的比例是否在A的區(qū)域 內(nèi)，如果在該區(qū)域內(nèi)，則該被測(cè)件的參數(shù)為準(zhǔn)確值，結(jié)束本次測(cè)試；如果不在該區(qū)域內(nèi)，則執(zhí) 行過程4 ;
[0023] 過程4 :測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)獲得測(cè)試夾具的S參數(shù)矩陣，然后通過矩陣運(yùn)算對(duì)被測(cè) 件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去嵌入處理，得到被測(cè)件和測(cè)試夾具的組合參數(shù)；然后利用將測(cè)試夾具 的S參數(shù)矩陣，將測(cè)試夾具的組合參數(shù)拆分，獲得被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)；其中， 通過矩陣運(yùn)算對(duì)被測(cè)件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去嵌入處理已經(jīng)在【背景技術(shù)】中闡述過了，這里不再 贅述。
[0024] 為了進(jìn)一步減少反射測(cè)量的誤差，該方法還包括以下過程：
[0025] 過程5 :通過多次實(shí)驗(yàn)或者其他途徑對(duì)過程2得到的被測(cè)件的參數(shù)C1以及過程4 得到的被測(cè)件的參數(shù)C2進(jìn)行比對(duì)，獲得C1和C2的比值關(guān)系B，該比值關(guān)系B可以是一個(gè)范 圍值也可以是一個(gè)確定值；然后將過程4獲得的被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)進(jìn)行比值 運(yùn)算，如果該比值運(yùn)算在比值關(guān)系B的范圍內(nèi)，則不對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)修正，結(jié) 束本次測(cè)試；如果該比值運(yùn)算不在比值關(guān)系B的范圍內(nèi)，則采用比值關(guān)系B對(duì)過程4得到的 被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正。其中，采用比值關(guān)系B對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正的 方法可以是將比值關(guān)系B與過程2得到的被測(cè)件的參數(shù)相乘獲得。
[0026] 本發(fā)明通過上述過程，通過被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件的比對(duì)，修正了 APE對(duì)于反射 測(cè)量這種方法產(chǎn)生的誤差；通過結(jié)合建模方法以及去嵌入方法，并對(duì)兩種方法下產(chǎn)生的誤 差進(jìn)行比對(duì)和修正，更進(jìn)一步減小了了 APE對(duì)于反射測(cè)量這種方法產(chǎn)生的誤差，并且對(duì)獲 得的被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行多次修正，從而得到精確的被測(cè)件的參數(shù)。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單有效， 容易實(shí)現(xiàn)。 【具體實(shí)施方式】
[0027] 現(xiàn)結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0028] 計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，可將分散在不同地理位置不同功能的測(cè)試 設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享，減少了設(shè)備重復(fù)投資。人們 可從任何地點(diǎn)、在任意時(shí)間獲取到測(cè)量信息（或數(shù)據(jù)），并控制儀器進(jìn)行測(cè)量操作。因此，它 與傳統(tǒng)的儀器相比是一個(gè)質(zhì)的飛躍。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化儀器的研究正處于起步階段。"網(wǎng) 絡(luò)就是儀器"的提法也已出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)化儀器在測(cè)控領(lǐng)域已有實(shí)際應(yīng)用。現(xiàn)在，有關(guān)MCN(測(cè)量 與控制網(wǎng)絡(luò)-Measure2mentand Control Networks)方面的標(biāo)準(zhǔn)正在積極進(jìn)行，并取得了一 定進(jìn)展。由上所述，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器（簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)分析儀）將具有廣泛的應(yīng)用前景，將成為虛 擬儀器技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。其中，利用網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，是網(wǎng)絡(luò)分析儀 的一個(gè)重要功能。然而，對(duì)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，為了減少手持被測(cè)件測(cè)試所帶來的誤差，現(xiàn)在 一般采用測(cè)試夾具進(jìn)行測(cè)試，而本發(fā)明是研究如何消除測(cè)試夾具對(duì)被測(cè)件的測(cè)試結(jié)果的影 響。
[0029] 具體的，本發(fā)明的一種測(cè)試夾具誤差剔除方法，是使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行 測(cè)量后，消除測(cè)試夾具對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，包括如下過程：
[0030] 過程1 :使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；然后將被測(cè)件與標(biāo)準(zhǔn)件組合為校驗(yàn) 被測(cè)件，再次使用測(cè)試夾具夾持該校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；其中，該標(biāo)準(zhǔn)件是開路標(biāo)準(zhǔn)器件或 開路標(biāo)準(zhǔn)器件；其中，短路標(biāo)準(zhǔn)器件等效于一個(gè)未使用的測(cè)試夾具，短路標(biāo)準(zhǔn)器件相當(dāng)于將 一個(gè)金屬板覆蓋所有的接線端，使它們與測(cè)試夾具的地短路；
[0031] 過程2 :利用自動(dòng)端口延伸分別對(duì)被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試夾 具的參數(shù)、被測(cè)件的參數(shù)以及校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)；其中，自動(dòng)端口延展技術(shù)（APE)是安捷 倫科技提出的技術(shù)，采用APE，測(cè)試端口從連接部分?jǐn)U展到傳輸線的末端，因此消除夾具效 應(yīng)；
[0032] 過程3 :利用校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)對(duì)被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正：理論上，被測(cè)件的參數(shù) 和校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)的變化是呈線性比例的，且該比例可由多次實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果范圍值，將 該結(jié)果范圍值記為A，但實(shí)際上，使用APE進(jìn)行測(cè)試夾具的校準(zhǔn)中對(duì)于反射測(cè)量這種方法 會(huì)有很多的誤差，因此首先判定校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)和被測(cè)件的參數(shù)的比例是否在A的區(qū)域 內(nèi)，如果在該區(qū)域內(nèi)，則該被測(cè)件的參數(shù)為準(zhǔn)確值，結(jié)束本次測(cè)試；如果不在該區(qū)域內(nèi)，則執(zhí) 行過程4 ;
[0033] 過程4 :測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)獲得測(cè)試夾具的S參數(shù)矩陣，然后通過矩陣運(yùn)算對(duì)被測(cè) 件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去嵌入處理，得到被測(cè)件和測(cè)試夾具的組合參數(shù)；然后利用將測(cè)試夾具 的S參數(shù)矩陣，將測(cè)試夾具的組合參數(shù)拆分，獲得被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)；其中， 通過矩陣運(yùn)算對(duì)被測(cè)件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去嵌入處理已經(jīng)在【背景技術(shù)】中闡述過了，這里不再 贅述。
[0034] 為了進(jìn)一步減少反射測(cè)量的誤差，該方法還包括過程5 :通過多次實(shí)驗(yàn)或者其他 途徑對(duì)過程2得到的被測(cè)件的參數(shù)Cl以及過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)C2進(jìn)行比對(duì)，獲得 C1和C2的比值關(guān)系B，該比值關(guān)系B可以是一個(gè)范圍值也可以是一個(gè)確定值；然后將過程 4獲得的被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)進(jìn)行比值運(yùn)算，如果該比值運(yùn)算在比值關(guān)系B的 范圍內(nèi)，則不對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)修正，結(jié)束本次測(cè)試；如果該比值運(yùn)算不在比值 關(guān)系B的范圍內(nèi)，則采用比值關(guān)系B對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正。其中，采用比 值關(guān)系B對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正的方法可以是將比值關(guān)系B與過程2得到 的被測(cè)件的參數(shù)相乘獲得。
[0035] 其中，利用自動(dòng)端口延伸（APE)分別對(duì)被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，首先進(jìn) 行測(cè)量校準(zhǔn)，將與網(wǎng)絡(luò)分析儀配套的校準(zhǔn)件連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)試電纜端，做全2端口 校準(zhǔn)，然后用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量測(cè)試夾具，得到測(cè)試夾具2端口 S參數(shù)，然后用射頻電路仿真 軟件對(duì)測(cè)試夾具建模，并利用測(cè)量測(cè)試夾具的S參數(shù)對(duì)建模優(yōu)化，通過測(cè)試夾具去嵌入，使 校準(zhǔn)面移到測(cè)試板的中間位置；接下來將被測(cè)器件安裝到測(cè)試基板的微帶線上測(cè)量S參 數(shù)；被測(cè)器件的S參數(shù)數(shù)據(jù)是通過使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析器（VNA)和2端口電路測(cè)試夾具測(cè)量 得到。最后通過仿真軟件從芯片測(cè)量數(shù)據(jù)中獲得被測(cè)器件的串聯(lián)等效電路參數(shù)。再?gòu)男酒?的串聯(lián)等效電路參數(shù)計(jì)算電容器的Q值。
[0036] 由去嵌入后的電容S參數(shù)，綜合出電容的性能參數(shù)：電容值（C)、等效串聯(lián)電阻 (ESR)、Q值、正切損耗角（TanD)、串聯(lián)諧振頻率、并聯(lián)諧振頻率，與等效電路參數(shù)：電容值 (C)、等效串聯(lián)電感（ESL)、等效串聯(lián)電阻（ESR)、等效并聯(lián)電容（EPC)、等效并聯(lián)電阻（EPR)， 可以通過下面三種算法實(shí)現(xiàn)：
[0037] A.最小二乘曲線擬合
[0038] 從整體上考慮近似函數(shù)p(x)同所給數(shù)據(jù)點(diǎn)（Xi，yi) (i = 0, 1，"'m)誤差& = p(Xi)-yi(i = 〇, 1，"'m)的大小，常用的方法有以下三種：一是誤差：^ = pUJiiQ = 0, 1，…，m)絕對(duì)值的最大值恐ghl >即誤差向量r = (r。，Γι，…rm)T的⑴一范數(shù)；二是誤差 m 絕對(duì)值的和即誤差向量r的1-范數(shù)；三是誤差平方和的算術(shù)平方根，即誤差 - ? /=0 向量r的2-范數(shù)；前兩種方法簡(jiǎn)單、自然，但不便于微分運(yùn)算，后一種方法相當(dāng)于考慮2- m 范數(shù)的平方，因此在曲線擬合中常采用誤差平方和Σν來度量誤差&α=0，1，···，!!!）的 /=〇 整體大小。
[0039] 最小二乘數(shù)據(jù)擬合的具體作法是：對(duì)給定數(shù)據(jù)（Xi，yi) (i = 0, 1，…，m)，在取定的 函數(shù)類Φ中，求p(x) e Φ,使誤差a = pUJiiQ = 0, 1，的平方和最小，艮P m m
[0040] Ζ /;2 Σ ) ]2 = m in i=0 - /=0
[0041] 從幾何意義上講，就是尋求與給定點(diǎn)（Xi，yi)(i = 〇，l，...，m)的距離平方和為最 小的曲線y = P(x)。函數(shù)Ρ(χ)稱為擬合函數(shù)或最小二乘解，求擬合函數(shù)Ρ(χ)的方法稱為 曲線擬合的最小二乘法。
[〇〇42] 最小二乘曲線擬合中，函數(shù)類Φ可有不同的選取方法.
[0043] Β·多項(xiàng)式級(jí)數(shù)迭代
[0044] 假設(shè)給定數(shù)據(jù)點(diǎn)（Xi，yi) (i = 0, 1，"'m), Φ為所有次數(shù)不超過η(η彡m)的多項(xiàng) η 式構(gòu)成的函數(shù)類，現(xiàn)求一/;?(χ) = e (1)使得
【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)試夾具誤差剔除方法，是使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量后，消除測(cè)試夾 具對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，其特征在于：包括如下過程： 過程1 :使用測(cè)試夾具夾持被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；然后將被測(cè)件與標(biāo)準(zhǔn)件組合為校驗(yàn)被測(cè) 件，再次使用測(cè)試夾具夾持該校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量；其中，該標(biāo)準(zhǔn)件是開路標(biāo)準(zhǔn)器件或開路 標(biāo)準(zhǔn)器件；其中，短路標(biāo)準(zhǔn)器件等效于一個(gè)未使用的測(cè)試夾具，短路標(biāo)準(zhǔn)器件相當(dāng)于將一個(gè) 金屬板覆蓋所有的接線端，使它們與測(cè)試夾具的地短路； 過程2 :利用自動(dòng)端口延伸分別對(duì)被測(cè)件以及校驗(yàn)被測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試夾具的 參數(shù)、被測(cè)件的參數(shù)以及校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)； 過程3 :利用校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)對(duì)被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正：被測(cè)件的參數(shù)和校驗(yàn)被測(cè) 件的參數(shù)的比值記為A，首先判定校驗(yàn)被測(cè)件的參數(shù)和被測(cè)件的參數(shù)的比例是否在A的區(qū) 域內(nèi)，如果在該區(qū)域內(nèi)，則該被測(cè)件的參數(shù)為準(zhǔn)確值，結(jié)束本次測(cè)試；如果不在該區(qū)域內(nèi)，則 執(zhí)行過程4 ; 過程4 :測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)獲得測(cè)試夾具的S參數(shù)矩陣，然后通過矩陣運(yùn)算對(duì)被測(cè)件的 測(cè)量結(jié)果進(jìn)行去嵌入處理，得到被測(cè)件和測(cè)試夾具的組合參數(shù)；然后利用將測(cè)試夾具的S 參數(shù)矩陣，將測(cè)試夾具的組合參數(shù)拆分，獲得被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試夾具誤差剔除方法，其特征在于：該方法還包括過程5 : 對(duì)過程2得到的被測(cè)件的參數(shù)C1以及過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)C2進(jìn)行比對(duì)，獲得C1和 C2的比值關(guān)系B ;然后將過程4獲得的被測(cè)件的參數(shù)和測(cè)試夾具的參數(shù)進(jìn)行比值運(yùn)算，如 果該比值運(yùn)算在比值關(guān)系B的范圍內(nèi)，則不對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)修正，結(jié)束本次測(cè) 試；如果該比值運(yùn)算不在比值關(guān)系B的范圍內(nèi)，則采用比值關(guān)系B對(duì)過程4得到的被測(cè)件的 參數(shù)進(jìn)行修正。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試夾具誤差剔除方法，其特征在于：過程5中，采用比值關(guān) 系B對(duì)過程4得到的被測(cè)件的參數(shù)進(jìn)行修正的方法，是將比值關(guān)系B與過程2得到的被測(cè) 件的參數(shù)相乘獲得。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK104111435SQ201410346148
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】胡亞楠, 鄭志原, 葉進(jìn)發(fā) 申請(qǐng)人:福建火炬電子科技股份有限公司