本發(fā)明涉及測(cè)試
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
：大部分在射頻微波系統(tǒng)使用的微波模塊通常具有相同的端口連接器類型，習(xí)慣上微波模塊經(jīng)常采用陰頭的同軸連接器。大部分微波模塊在使用前需用使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，而在測(cè)量前必須對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，以確定測(cè)量系統(tǒng)本身存在的系統(tǒng)誤差大小，然后在測(cè)量時(shí)中通過(guò)采用誤差修正算法去除這些系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，得到被測(cè)件真實(shí)的性能指標(biāo)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)就是通過(guò)對(duì)一組特性已知的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)比較測(cè)量值和已知值，確定測(cè)量系統(tǒng)本身各種系統(tǒng)誤差的過(guò)程。目前使用比較廣泛的校準(zhǔn)方法是SOLT校準(zhǔn)，校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)包括短路器(S)、開(kāi)路器(O)和負(fù)載(L)三個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)直通標(biāo)準(zhǔn)(T)，校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型和實(shí)際特性之間的符合性是決定校準(zhǔn)精度的重要因素，二者之間的差異是校準(zhǔn)誤差的重要來(lái)源。其中直通標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)將兩個(gè)測(cè)量端口直接連接到一起實(shí)現(xiàn)的，是一個(gè)理想的零直通標(biāo)準(zhǔn)，直通標(biāo)準(zhǔn)的默認(rèn)數(shù)據(jù)模型將直通標(biāo)準(zhǔn)看成理想的零長(zhǎng)度直通件，即端口1和端口2的反射S11＝S22＝0，信號(hào)在端口間傳輸時(shí)不引入任何損耗和延遲，即S21＝S12＝1，在所有的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中，直通標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型和實(shí)際特性的符合性是最好的，因此使用理想的直通標(biāo)準(zhǔn)有利于提高校準(zhǔn)精度。對(duì)于具有相同測(cè)量端口連接器類型的被測(cè)件，在直通校準(zhǔn)時(shí)，兩個(gè)測(cè)量端口無(wú)法直接連接到一起進(jìn)行理想的零直通校準(zhǔn)，直通校準(zhǔn)時(shí)需要在兩個(gè)端口間連接一個(gè)適配器，此時(shí)如果不采取額外的處理過(guò)程，因直通標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際特性和數(shù)據(jù)模型存在巨大差異，將會(huì)引入非常大的校準(zhǔn)誤差。對(duì)于無(wú)法進(jìn)行理想零直通校準(zhǔn)的被測(cè)件統(tǒng)稱為非插入式被測(cè)件，對(duì)這類器件進(jìn)行測(cè)量前的校準(zhǔn)過(guò)程統(tǒng)稱為非插入式校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)難點(diǎn)主要在直通校準(zhǔn)階段，老式矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀主要采用兩種方法解決這個(gè)難題：第一種方法是修改直通標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的定義，根據(jù)所使用的直通適配器的實(shí)際特性修改校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型中損耗和延時(shí)的定義，因?yàn)樗褂玫闹蓖ㄟm配器本身也是一個(gè)非插入式器件，其本身特性數(shù)據(jù)的獲取存在一定難度，即使得到了直通適配器的特性數(shù)據(jù)，還需再進(jìn)行一系列計(jì)算才能獲取校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的模型數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量人員的專業(yè)技術(shù)要求很高。此外直通標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型中認(rèn)為直通標(biāo)準(zhǔn)是互易的，即前反向的傳輸特性是一致的，而且沒(méi)有考慮直通標(biāo)準(zhǔn)的端口失配特性，認(rèn)為直通標(biāo)準(zhǔn)的端口阻抗是理想匹配的，這些都會(huì)影響校準(zhǔn)精度，要想獲得高的校準(zhǔn)精度必須使用精密的直通適配器，這樣又會(huì)提高校準(zhǔn)成本。第二種方法是使用一種稱為適配器去除的校準(zhǔn)方法，這種方法的限制和缺點(diǎn)包括同樣要求適配器是互易的、端口是理想匹配的，對(duì)測(cè)量點(diǎn)間的頻率間隔設(shè)置有一定限制，而且校準(zhǔn)過(guò)程非常繁瑣，現(xiàn)在很少使用這種校準(zhǔn)方法。現(xiàn)代最新的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀很多采用稱為雙反射計(jì)的接收結(jié)構(gòu)，即每個(gè)測(cè)量端口包括一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量接收機(jī)和參考接收機(jī)，支持采用未知直通的校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)非插入式校準(zhǔn)，在直通校準(zhǔn)時(shí)同樣需要連接一個(gè)特性未知的適配器，但校準(zhǔn)程序會(huì)通過(guò)一個(gè)自校準(zhǔn)過(guò)程確定直通適配器的延時(shí)特性，進(jìn)而確定測(cè)量系統(tǒng)中的全部誤差項(xiàng)，正確進(jìn)行未知直通校準(zhǔn)同樣存在一些特殊限制和要求，具體如下：(1)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)一個(gè)自校準(zhǔn)過(guò)程確定出直通適配器的傳輸延時(shí)值，因此對(duì)測(cè)量點(diǎn)間的頻率間隔設(shè)置有一定限制，要求不能丟失直通適配器的相位信息，否則通過(guò)自校準(zhǔn)過(guò)程確定的直通適配器的延時(shí)值是錯(cuò)誤的，導(dǎo)致計(jì)算出的系統(tǒng)誤差項(xiàng)也是錯(cuò)誤的，因此要求必須根據(jù)所使用直通適配器大概的傳輸延時(shí)評(píng)估測(cè)量點(diǎn)數(shù)的設(shè)置是否合理，對(duì)測(cè)量人員的素質(zhì)提出一定的要求。(2)同樣要求直通適配器是互易的，其前反向的傳輸特性完全一致，任何實(shí)際特性的偏差都將產(chǎn)生殘余校準(zhǔn)誤差。下面結(jié)合附圖介紹現(xiàn)有的未知直通校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)方案：可進(jìn)行未知直通校準(zhǔn)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀必須具有雙反射計(jì)接收結(jié)構(gòu)，一種兩端口雙反射計(jì)接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示，將這種結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到N端口后其通用誤差模型如圖2所示，這種矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的特點(diǎn)是每個(gè)端口都有一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量接收機(jī)和參考接收機(jī)，如果測(cè)量端口數(shù)N，則接收機(jī)數(shù)為2N，因此這種結(jié)構(gòu)也稱為2N接收結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的誤差修正公式如式(1)所示：S＝D(I+E11D)-1(1)式(1)中，I為N階單位陣，S是經(jīng)過(guò)誤差修正的N階S參數(shù)矩陣，矩陣D和E11的具體取值如下：D=S11m-e100t11S12mt12...S1nmt1nS21mt21S22m-e200t22...S2nmt2n............Sn1mtn1Sn2mtn2...Snnm-en00tnn---(2)]]>E11=e1110...00e211...0............00...en11---(3)]]>式(2)中，Sijm(i＝1：N，j＝1：N)表示未經(jīng)修正直接測(cè)量所得的S參數(shù)，tij通過(guò)如下等式確定：tij＝ei01ej10(4)ei00(i＝1：N)、ei11(i＝1：N)、tij(i＝1：N，j＝1：N)為誤差模型中需要通過(guò)校準(zhǔn)確定的誤差項(xiàng)，對(duì)于具有N個(gè)測(cè)量端口的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，需要確定的誤差項(xiàng)個(gè)數(shù)為N2+2N，下面介紹通過(guò)未知直通校準(zhǔn)確定上面提到的全部N2+2N項(xiàng)系統(tǒng)誤差的校準(zhǔn)過(guò)程，整個(gè)校準(zhǔn)可以分為反射校準(zhǔn)和未知直通校準(zhǔn)兩個(gè)階段。在反射校準(zhǔn)階段，在每個(gè)測(cè)量端口分別連接開(kāi)路器、短路器和負(fù)載，設(shè)開(kāi)路器、短路器和負(fù)載反射系數(shù)的真實(shí)值分別為：Γo、Γs、Γl＝0，在端口i對(duì)應(yīng)的反射標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量值分別為：Γmoi、Γmsi、Γmli，可以確定端口i的3項(xiàng)反射誤差如下：ei00＝Γmli(5)ei11=Γs(Γmoi-Γmli)+Γo(Γmli-Γmsi)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(6)]]>tii=ei00·ei11+ΓoΓmoi(Γmsi-Γmli)-ΓsΓmsi(Γmoi-Γmli)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(7)]]>在所有端口進(jìn)行反射校準(zhǔn)后，可確定誤差模型中的3N項(xiàng)系統(tǒng)誤差，完成反射校準(zhǔn)后，在一個(gè)固定測(cè)量端口i和其他N-1個(gè)測(cè)量端口分別連接一個(gè)互易的特性未知的直通適配器進(jìn)行直通校準(zhǔn)，假設(shè)在端口i和端口j之間進(jìn)行直通校準(zhǔn)，可確定兩個(gè)端口間的兩項(xiàng)傳輸誤差項(xiàng)tij和tji如下：tij=±SijmtiitjjSjim---(8)]]>tji=±SjimtiitjjSijm---(9)]]>在等式(8)和等式(9)中，每個(gè)誤差項(xiàng)都有兩個(gè)可能的取值，這兩個(gè)值幅度相等，相位相差180°，但是只有一個(gè)值是正確的，還需要一個(gè)額外的步驟確定誤差項(xiàng)的正確取值。在直通校準(zhǔn)時(shí)，如果測(cè)量點(diǎn)的頻率間隔設(shè)置合理，保證測(cè)量時(shí)不丟失直通適配器的相位相信，校準(zhǔn)程序可以通過(guò)一個(gè)額外的自校準(zhǔn)過(guò)程確定出直通適配器的群延時(shí)值，再根據(jù)此群延時(shí)值即可確定等式(8)和等式(9)中誤差項(xiàng)的正確取值，這樣通過(guò)進(jìn)行直通校準(zhǔn)可確定端口i和其他N-1個(gè)端口間共2(N-1)項(xiàng)傳輸誤差項(xiàng)。其他剩余(N-1)(N-2)項(xiàng)傳輸誤差通過(guò)等式(10)確定tmn=tmitintii|,(m=1:N,n=1:N,m≠n,m≠i,n≠i)---(10)]]>至此，通過(guò)進(jìn)行反射校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)，確定了進(jìn)行誤差修正時(shí)需要確定的全部N2+2N項(xiàng)系統(tǒng)誤差?，F(xiàn)在進(jìn)行非插入式器件測(cè)量時(shí)，通常采用未知直通校準(zhǔn)的方法確定整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)存在的誤差，這種校準(zhǔn)方法雖然校準(zhǔn)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，與常用的SOLT校準(zhǔn)過(guò)程基本相同，但是存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：(1)要求矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀必須采用雙反射計(jì)2N接收結(jié)構(gòu)，采用這種結(jié)構(gòu)方案的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通常硬件成本較高，特別是在端口數(shù)較多的情況下，對(duì)于采用N+1接收結(jié)構(gòu)的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，無(wú)法進(jìn)行未知直通校準(zhǔn)。(2)校準(zhǔn)時(shí)需要使用一個(gè)前反向傳輸特性相同的互易精密適配器，如果直通適配器的前反向傳輸特性存在差異，這些差異將轉(zhuǎn)變?yōu)樾?zhǔn)后的殘留誤差，影響校準(zhǔn)精度。(3)對(duì)校準(zhǔn)時(shí)測(cè)量條件的設(shè)置有一定的特殊要求，要求保證測(cè)量校準(zhǔn)時(shí)的頻率間隔設(shè)置不會(huì)導(dǎo)致直通適配器的測(cè)量相位信息丟失，否則依據(jù)直通適配器相位信息計(jì)算出來(lái)的直通適配器的群延時(shí)值是錯(cuò)誤的，從而導(dǎo)致校準(zhǔn)錯(cuò)誤，測(cè)量人員必須根據(jù)實(shí)際使用的直通適配器的特性評(píng)估測(cè)量條件設(shè)置是否合理，提高了對(duì)儀器使用人員的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)目前未知直通校準(zhǔn)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀不使用的、額外的測(cè)量端口配置成零直通校準(zhǔn)環(huán)境，因?yàn)榱阒蓖ㄐ?zhǔn)件具有最高的模型精度，因此使用這種校準(zhǔn)方法可以提高校準(zhǔn)精度；同時(shí)，本發(fā)明的校準(zhǔn)方法對(duì)于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的具體硬件實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有特殊要求，對(duì)測(cè)量人員也無(wú)額外的專業(yè)技術(shù)要求，具有校準(zhǔn)精度高，使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法，反射校準(zhǔn)時(shí)，在N個(gè)測(cè)量端口和額外的校準(zhǔn)端口k分別連接開(kāi)路器、端口器和負(fù)載三個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)連接的開(kāi)路器、短路器和負(fù)載的已知反射系數(shù)分別為：Γo、Γs、Γl＝0，校準(zhǔn)過(guò)程中某一端口i連接反射標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)應(yīng)的反射測(cè)量值分別為：Γmoi、Γmsi、Γmli，確定端口i反射誤差項(xiàng)分別為：EDi＝Γmli(11)ESi=Γs(Γmoi-Γmli)-Γo(Γmsi-Γmli)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(12)]]>ERi=EDi·ESi+ΓoΓmoi(Γmsi-Γmli)-ΓsΓmsi(Γmoi-Γmli)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(13)]]>通過(guò)反射校準(zhǔn)，確定全部的反射誤差；直通校準(zhǔn)時(shí)，在N個(gè)測(cè)量端口和額外的端口k間分別進(jìn)行理想的零直通校準(zhǔn)，當(dāng)在測(cè)量端口i和端口k間進(jìn)行直通校準(zhǔn)時(shí)，求解出如下4項(xiàng)系統(tǒng)誤差：ELik=Skkm-EDkERk+(Skkm-EDk)ESk---(14)]]>ELki=Siim-EDiERi+(Siim-EDi)ESi---(15)]]>ETik＝Sikm(1-ELikESk)(16)ETki＝Skim(1-ELkiESi)(17)等式(14)～等式(17)中，Sijm表示直通校準(zhǔn)時(shí)未經(jīng)誤差修正的直接測(cè)量所得的S參數(shù)值，下標(biāo)i和j代表端口號(hào)，m表示測(cè)量值；端口的負(fù)載匹配為接收端口的固有特性，與源輸出端口無(wú)關(guān)，測(cè)量端口間的所有負(fù)載匹配誤差通過(guò)等式(18)確定：WLij＝ELik|(i＝1：N，j＝1：N，i≠j)(18)等式(18)中的ELik已在所有測(cè)量端口和端口k間進(jìn)行零直通校準(zhǔn)時(shí)確定；測(cè)量端口間的所有傳輸跟蹤誤差通過(guò)如下的等式(19)確定：ETij=ETikETkj(1-EDkΓk)ERk---(19)]]>等式(19)中，ETik、ETkj已在所有測(cè)量端口和端口k間進(jìn)行直通校準(zhǔn)確定，EDk、ERk在進(jìn)行反射校準(zhǔn)時(shí)確定，至此，通過(guò)反射校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)兩個(gè)步驟，確定了誤差模型中全部需要求解的誤差項(xiàng)。利用本發(fā)明的非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法，對(duì)N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的非插入式器件測(cè)量進(jìn)行校準(zhǔn)的應(yīng)用。利用本發(fā)明的非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法，對(duì)2N接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的非插入式器件測(cè)量進(jìn)行校準(zhǔn)的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果是：(1)對(duì)于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有特殊要求；(2)由于使用了具有最高模型精度的零直通校準(zhǔn)件，相比未知直通校準(zhǔn)方法，可提高非插入式校準(zhǔn)和測(cè)量精度；(3)校準(zhǔn)過(guò)程中不需要使用直通適配器，對(duì)測(cè)量條件的設(shè)置也無(wú)特殊要求，并且降低了對(duì)測(cè)量人員的要求，具有更好的普適性。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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為現(xiàn)有的2N接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀硬件方案原理圖；圖2為現(xiàn)有的2N接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差模型圖；圖3為本發(fā)明的校準(zhǔn)方法適用的N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀硬件方案原理圖；圖4為本發(fā)明的校準(zhǔn)方法適用的N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析誤差模型圖。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(duì)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。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)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?，F(xiàn)有的非插入式校準(zhǔn)方法對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件結(jié)構(gòu)方案、測(cè)量條件設(shè)置、直通適配器的性能指標(biāo)和測(cè)量人員的專業(yè)技術(shù)均有一些特殊要求，而且現(xiàn)有的校準(zhǔn)方法只對(duì)實(shí)際使用的測(cè)量端口進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明提出了一種利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀不使用的、額外的測(cè)量端口配置成理想零直通校準(zhǔn)環(huán)境的校準(zhǔn)方法，通過(guò)在測(cè)量端口和額外的校準(zhǔn)端口進(jìn)行理想零直接校準(zhǔn)，以額外的校準(zhǔn)端口為橋梁，獲得非插入測(cè)量端口間的準(zhǔn)確的負(fù)載匹配誤差和傳輸跟蹤誤差，降低和簡(jiǎn)化了對(duì)校準(zhǔn)的要求，提高了非插入式校準(zhǔn)的精度。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：本發(fā)明的非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法適用于通用的N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件方案如圖3所示，每個(gè)測(cè)量端口都有一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量接收機(jī)，所有端口共用一個(gè)參考接收機(jī)。本發(fā)明的校準(zhǔn)方法對(duì)于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有特殊要求，當(dāng)然也適用于圖1所示的雙反射計(jì)2N接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。具有N個(gè)測(cè)量端口的N+1接收結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的誤差模型如圖4所示，其中端口i處于源輸出狀態(tài)，其他N-1端口處于接收狀態(tài)，圖4所示的模型中包括2N+1項(xiàng)誤差，當(dāng)不同的端口分別處于源輸出狀態(tài)時(shí)，共有N個(gè)與圖4所示類似的誤差模型，對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在不同源輸出狀態(tài)下整機(jī)存在的誤差進(jìn)行建模，所有的誤差模型中共包含2N2+N項(xiàng)誤差。本發(fā)明要求矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量端口數(shù)至少比被測(cè)件的端口數(shù)多一個(gè)，當(dāng)被測(cè)件是具有相同類型端口連接器的N端口非插入式器件，為描述方便，設(shè)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口1到端口N為測(cè)量端口，端口k(k＞N)為校準(zhǔn)時(shí)需要使用的額外端口，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量端口1到端口N的連接器陰陽(yáng)類型與被測(cè)件端口連接器的陰陽(yáng)類型相反，因此測(cè)量端口與被測(cè)件端口可以直接連接進(jìn)行測(cè)量，但校準(zhǔn)時(shí)測(cè)量端口之間無(wú)法進(jìn)行零直通連接。端口k連接器的陰陽(yáng)類型配置為與被測(cè)件相同，因此校準(zhǔn)端口k可以與N個(gè)測(cè)量端口進(jìn)行理想的零直通校準(zhǔn)，N個(gè)測(cè)量端口的全部誤差項(xiàng)也是通過(guò)反射校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)兩個(gè)過(guò)程確定，本發(fā)明非插入式器件測(cè)量校準(zhǔn)方法的具體過(guò)程如下：反射校準(zhǔn)時(shí)，在N個(gè)測(cè)量端口和額外的校準(zhǔn)端口k分別連接開(kāi)路器、端口器和負(fù)載三個(gè)反射標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)連接的開(kāi)路器、短路器和負(fù)載的已知反射系數(shù)分別為：Γo、Γs、Γl＝0，校準(zhǔn)過(guò)程中某一端口i連接反射標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)應(yīng)的反射測(cè)量值分別為：Γmoi、Γmsi、Γmli，可以確定端口i反射誤差項(xiàng)分別為：EDi＝Γmli(11)ESi=Γs(Γmoi-Γmli)-Γo(Γmsi-Γmli)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(12)]]>ERi=EDi·ESi+ΓoΓmoi(Γmsi-Γmli)-ΓsΓmsi(Γmoi-Γmli)ΓoΓs(Γmoi-Γmsi)---(13)]]>通過(guò)反射校準(zhǔn)，可以確定全部的反射誤差，直通校準(zhǔn)時(shí)，在N個(gè)測(cè)量端口和額外的端口k間分別進(jìn)行理想的零直通校準(zhǔn)，當(dāng)在測(cè)量端口i和端口k間進(jìn)行直通校準(zhǔn)時(shí)，可以求解出如下4項(xiàng)系統(tǒng)誤差：ELik=Skkm-EDkERk+(Skkm-EDk)ESk---(14)]]>ELki=Siim-EDiERi+(Siim-EDi)ESi---(15)]]>ETik＝Sikm(1-ELikESk)(16)ETki＝Skim(1-ELkiESi)(17)等式(14)～等式(17)中，Sijm表示直通校準(zhǔn)時(shí)未經(jīng)誤差修正的直接測(cè)量所得的S參數(shù)值，下標(biāo)i和j代表端口號(hào)，m表示測(cè)量值。端口的負(fù)載匹配為接收端口的固有特性，與源輸出端口無(wú)關(guān)，測(cè)量端口間的所有負(fù)載匹配誤差通過(guò)等式(18)確定：ELij＝ELik|(i＝1：N，j＝1：N，i≠j)(18)等式(18)中的ELik已在所有測(cè)量端口和端口k間進(jìn)行零直通校準(zhǔn)時(shí)確定。測(cè)量端口間的所有傳輸跟蹤誤差通過(guò)如下的等式(19)確定：ETij=ETikETkj(1-EDkΓk)ERk---(19)]]>等式(19)中，ETik、ETkj已在所有測(cè)量端口和端口k間進(jìn)行直通校準(zhǔn)確定，EDk、ERk在進(jìn)行反射校準(zhǔn)時(shí)確定，至此，通過(guò)反射校準(zhǔn)和直通校準(zhǔn)兩個(gè)步驟，確定了誤差模型中全部需要求解的誤差項(xiàng)。本發(fā)明提出的校準(zhǔn)方法對(duì)于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有特殊要求，由于使用了具有最高模型精度的零直通校準(zhǔn)件，相比現(xiàn)有的未知直通校準(zhǔn)方法，可提高非插入式校準(zhǔn)和測(cè)量精度，校準(zhǔn)過(guò)程中不需要使用直通適配器，對(duì)測(cè)量條件的設(shè)置也無(wú)特殊要求，并且降低了對(duì)測(cè)量人員的要求，具有更好的普適性。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)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3