[发明专利]一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法

说明书

本发明提出了一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法，使用时域方法获取相位偏移，结合径向基神经网络拟合直通线的损耗，将同轴参考面与被测件参考面之间的直通线夹具的影响去除，获得多端口被测件散射参数。本发明的方法是基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿，无需使用多种校准件进行去嵌入计算，降低了对校准件的要求和计算的复杂性，设计实现简单；本发明通过可对多端口非同轴夹具进行自动损耗和相位补偿算法，提高S参数测试精度，去除了夹具对测试结果的影响。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法。

背景技术

近年来，在以太网、5G移动通信和卫星导航等领域，高速电路板、背板、连接器和高速数字线缆得到广泛应用。这些领域多采用差分多端口形式进行高速信号的传输，且接口很多情况下都是非同轴形式的。因此，对这类器件进行高精度散射参数测试对系统的构建非常重要，测试关键点之一是仪器可以进行自动误差校准去嵌入。

目前，主流的几个电子测试仪器厂商中，只有是德公司(前身安捷伦公司) 软件提供了自动端口延伸功能，但该功能仍需要开路器或短路器这种的同轴标准件，无法直接应用到非同轴器件上，且未见到将该方法扩展应用多端口器件去嵌入的相关报道。而德国罗德与施瓦茨公司和日本安立公司未推出配合其矢量网络分析仪的自动夹具损耗和相位补偿去嵌入方案，只能手动设置损耗和相位进行简单补偿，操作复杂且对使用者经验要求高。

现有的校准去嵌入方法，如SOLT，SOLR和TRL等，有些方法只能使用在同轴端口，有些方法校准件设计和使用复杂。

而且，现有的方案中，多端口器件的去嵌入需使用短路、开路、负载和直通等多种校准件，去嵌入过程中需对各种标准件进行多次来完成，时间长且效率低。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提出了一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法，使用时域方法获取相位偏移，结合径向基神经网络拟合直通线的损耗，将同轴参考面与被测件参考面之间的直通线夹具的影响去除，获得多端口被测件散射参数。

可选地，本发明的一种基于直通线的多端口自动夹具损耗和相位补偿方法，包括以下步骤：

步骤一：对多端口矢量网络分析仪进行校准，将测试端面校准到同轴参考面；然后，将多端口的直通线夹具通过同轴连接器或探针连接到多端口矢量网络分析仪的测试端口上；再然后，进行测量获得直通线夹具的频域散射参数；

步骤二：使用快速傅里叶变换，将步骤一中得到的各端口直通线夹具的频域散射参数S_ij变换为低通冲激响应，通过自动搜索响应的最大值得到各端口直通线夹具的延时Delay(i，j)，并根据下面的公式(1)变换为直通线夹具的相位偏移：

φ(i，j)＝360*Freq*Delay(i，j) (1)

其中，φ(i，j)代表多端口被测件的端口j到端口i的相位偏移，Freq为测试频率点，Delay(i，j)代表多端口被测件的端口j到端口i的延时；

步骤三：直通线损耗通过式(2)的函数来表示：

Loss(Freq)＝Amp·Freq^b (2)

其中，Amp为损耗因子，b为损耗指数，可以通过步骤一测试得到散射参数S_ij计算得到；

步骤四：重复步骤二至步骤三，直至得到传输线夹具每个端口处的损耗和相位，则进行步骤五；