[发明专利]一种多特性阻抗网络的测量校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波领域，特别涉及一种多特性阻抗网络的测量校准方法。

背景技术

矢量网络分析仪是进行微波毫米波器件性能指标测量的最典型常用仪器，由于矢量网络分析仪和测试电缆附件等硬件技术指标的非理想特性，在使用矢量网络分析仪对被测件进行测量时，必须首先进行校准，确定测量组成系统存在的误差，再通过误差修正消除各种测量误差，才能得到准确的测量结果。在校准过程中对性能参数已知的各种校准标准进行测量，通过比较测量值和已知值，可以确定矢量网络分析仪测量组成系统存在的测量误差。在进行被测件测量时，通过一定的数学算法去除各种误差的影响，得到被测件特性参数真实值的过程称为误差修正。

目前矢量网络分析仪中广泛采用的校准方法包括基于机械校准件的SOLT和TRL校准方法及基于电子校准件的Ecal校准方法，SOLT校准方法基于12项误差模型，校准件中包括三个反射标准和一个直通标准，反射标准通常为开路器、短路器和负载，直通标准通常是指零长度、无反射、无损耗、无延迟的理想直通。校准时通过单端口校准、隔离校准和直通校准三个步骤即可确定模型中的全部12项系统误差。TRL校准基于双反射计结构的矢量网络分析仪和8项误差模型，校准件包括直通、反射和传输线共三种标准，TRL校准降低了对校准件建模的要求，并且包含的校准件种类和数量少于SOLT校准方法，更容易设计制造，因此在校准件设计、建模都非常困难的非同轴测量校准中被广泛采用。Ecal校准方法通过矢量网络分析仪控制电子校准件，将其内部已定标的不同阻抗状态的电子标准切换连接到测量端口完成校准，可有效减少人工连接次数、连接误差和错误连接，简化校准过程。

以上三种校准方法在校准过程中只能使用一种校准件，而且要求校准件的特性阻抗必须与矢量网络分析仪的系统阻抗相同，因此在进行多特性阻抗网络测量时只能进行单端口反射校准，矢量网络分析仪完成校准后只能对多特性阻抗网络的反射参数进行测量，测量时还需在被测件非测量端口连接高质量的匹配负载，无法直接对被测件的传输参数进行测量，测量结果不全面，无法对被测件的性能进行全面评估。完整的多特性阻抗网络测量校准要求必须能对每个端口的特性阻抗和使用的校准件分别定义，而且要解决直通校准问题。

发明内容

本发明提出了一种多特性阻抗网络的测量校准方法，解决了现有技术中多特性阻抗网络测量校准过程中的直通校准难题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种多特性阻抗网络的测量校准方法，首先对被测件每个端口的连接器类型和所使用的校准件分别进行定义，在对端口连接器类型进行定义的同时完成对矢量网络分析仪端口特性阻抗的定义，连接器类型的定义中包含了特性阻抗信息，校准程序从连接器的定义中读取端口的特性阻抗信息；然后，使用8项矢量误差修正模型，通过单端口反射校准确定6项系统误差；再然后，在两个端口间连接一个特性互易的转接适配器，通过直通校准求解出剩下的1项误差。

可选地，所述矢量误差修正模型每个端口包括共4项误差，每个误差项的下标数字代表端口号，上标数字表示信号传输的方向，第一个上标数字代表信号的终止方向，第二个上标数字代表信号的起始方向，其中数字0代表测量值方向，数字1代表真实值方向，两个端口对应的级联误差参数矩阵如下：

T1=1e110Δ1e100-e1111---(1)]]>