[发明专利]确定网络分析仪电磁延迟、测量高频电路阻抗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及通过网络分析仪对移动终端高频电路进行阻抗测量的技术。

背景技术

阻抗匹配是无线电技术中常用的一种技术。在移动终端中，阻抗匹配常被应用于射频(RF)系统各部分级联电路之间。一般情况下，需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。

在高频电路中寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预知的影响。频率在数十兆赫兹以上时，理论计算和仿真已经远远不能满足要求，为了能够进行正确的阻抗匹配，需要在实验室通过仪器对分级电路输入输出负载进行精确的RF阻抗测试，得到精确的电路阻抗，然后根据测量的阻抗对电路进行阻抗匹配，从而得到阻抗满足要求的电路。

如图1所示，在现有技术中通常采用网络分析仪来测试被测电路的阻抗。在网络分析仪的端口连接有50欧阻抗测试探针，探针与被测电路的输入端相连，被测电路的输出端与网络分析仪的接地端相连。网络分析仪向被测电路发送信号，并检测被测电路返回的回波损耗，根据检测的回波损耗计算出被测电路的阻抗。

由于在测试电路中串联了探针，探针会造成回波的相位偏差，从而网络分析仪根据检测的回波损耗计算出的阻抗并不是被测电路的实际阻抗。具体 分析如下：

如图2所示，探针采用无损50欧阻抗传输线，假定其长度为ξ₁，被测电路实际反射系数为Γ₀，网络分析仪端口测量的反射系数为Γ₁。由于网络分析仪端口测量的反射系数实际上包括了探针与被测电路的反射系数，所以网络分析仪端口测量的反射系数Γ₁并不等于被测电路实际反射系数Γ₀；Γ₁与Γ₀有如下关系：

Γ1=Γ0e-j2βξ1=Γ0e-j4πξ/λp]]>

其中β＝2π/λ_p，λ_p为传输线中电磁波波长，比空气中波长λ略短。从公式中可以看出，网络分析仪端口的测量值与实际值之间相位相差4πξ₁/λ_p。

为了使网络分析仪最终显示的反射系数与被测电路实际的反射系数相同，需要补偿掉探针长度所造成的差异；因此，在网络分析仪中提供了一种补偿方法——设置电磁延迟。通过在网络分析仪中设置合适的电磁延迟，从而补偿掉探针长度所造成的差异，使得网络分析仪显示的反射系数与被测电路实际的反射系数相同。

假定引入电磁延迟τ，则网络分析仪端口测量的反射系数Γ₁经电磁延迟τ后成为网络分析仪显示的反射系数Γ₃，Γ₃与Γ₁有如下关系：

Γ₃＝Γ₁e^-j2βτ