[发明专利]利用频域内的校准的时域测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在导电体上的校准平面中确定时域内的RF信号的电压u(t)和/或电流i(t)的方法，其中：根据权利要求1的前序部分，导电体的一端具有第一端口并且相对端具有校准平面；在该校准平面中，导电体被设计成如下：待测装置可以以电气方式与校准平面中的导电体相连接；利用具有两个输出的至少一个定向耦合器来耦合出第一RF信号和第二RF信号，其中该第一RF信号从第一端口起沿校准平面的方向在导电体上行进，以及该第二RF信号从校准平面起眼第一端口的方向在导电体上行进；在定向耦合器的第一输出处测量第一RF信号的分量的时变的第一信号值v₁(t)，并且在定向耦合器的第二输出处测量第二RF信号的分量的时变的第二信号值v₂(t)；对于具有如下误差矩阵E的定向耦合器的两端口误差，

E=e00e01e10e11]]>

在第一步骤(校准步骤)中，根据频率f确定误差项e₀₀、e₀₁、e₁₀和e₁₁，然后在第二步骤(测量步骤)中，通过第一数学运算将信号值v₁(t)和v₂(t)变换成频域作为波量V₁(f)和V₂(f)；利用误差项e₀₀、e₀₁、e₁₀和e₁₁，根据波量V₁(f)和V₂(f)来计算校准平面(14)中的频域内的绝对波量a₁和b₁；通过第二数学运算将所计算出的绝对波量a₁和b₁转换成校准平面(14)中的时域内的RF信号的电压u(t)和/或电流i(t)。

背景技术

高频和微波技术的一个最重要测量任务涉及反射因数的测量、或者通常为(在多端口装置的情况下)散射参数的测量。经由散射参数来表现可以以线性方式描述的待测装置的网络行为。经常不仅对一个测量频率处的散射参数感兴趣，而且还对这些散射参数在有限宽的测量频带内的频率依赖性感兴趣。将关联的测量方法描述为网络分析。根据讨论中的测量任务中的相位信息的重要性，散射参数可以仅在值方面进行测量、或者还可以在复杂项方面进行测量；在第一种情况下涉及标量网络分析，而在第二种情况下，涉及矢量网络分析。依赖于方法、端口数量和测量频率范围，网络分析仪是测试信号源和根据零差或外差原理来工作的接收器的有些复杂的系统。由于需要将测量信号馈送至待测装置并且经由具有未知的次优属性的导体和其它组件馈送返回，因此除偶然误差以外，在网络分析中还发生系统误差。可以通过校准测量来在特定限制内使这些系统误差最小化，其中这些校准测量的目的是确定测量设备的尽可能多的未知参数。这里存在在所使用的误差模型的范围、因而在复杂度和效率方面大大不同的极大量的方法和策略。(Uwe Siart；“Calibration of Network Analysers”；2012年1月4日(版本1.51)；http://www.siart.de/lehre/nwa.pdf)