[发明专利]一种在片S参数标准器传输幅度的定标方法

说明书

本发明的一个实施例公开了一种在片S参数标准器传输幅度的定标方法，包括以下步骤：S10：根据被测在片S参数标准器的工作频率和衰减量，选择相应的波导可变衰减器；S30：构建在片S参数测量系统并设置射频信号源和本振信号源的频率；S50：被测在片S参数标准器不接入所述在片S参数测量系统，初始校准所述在片S参数测量系统的第一幅度测量值，记录此时波导可变衰减器的第一位置；S70：将被测在片S参数标准器接入所述在片S参数测量系统，调节波导可变衰减器使系统恢复到所述第一幅度测量值，记录此时波导可变衰减器的第二位置；S90：根据所述波导可变衰减器的第一位置和第二位置计算被测在片S参数标准器传输幅度的定标值。

技术领域

本发明涉及片S参数测量技术领域，更具体地，涉及一种在片S参数标准器传输幅度的定标方法。

背景技术

近年来，现代的各种军用、民用电子装备对高集成度、高频率、低功耗等要求越来越高，器件的设计大量采用了表面技术，随之而来的是首先要解决这些表面器件S参数的测量问题。表面器件的测量通常采用片上测量系统来实现，片上S参数测量系统包括网络分析仪、探针台、探针及校准基片构成。

片上S参数测量系统的测量准确度由网络分析仪的剩余误差、探针的技术指标、所采用的校准方法、校准基片的理想程度以及连接重复性等决定，由于这几者之间的关系比较复杂而且各个分量难以准确单独确定，所以难于用分项分析的方法确定片上测量系统的测量准确度。为了确定片上测量系统的测量准确度，通常需要具有一定标准值的标准器对系统的测量参数进行定标，比较标准器的定标值和利用片上S参数测量系统实际测量得到的值，从而得到系统的测量准确度。

传输幅度测量准确度是片上S参数测量系统的一个重要参数，目前采用的片上S参数测量系统的传输幅度检验件为一个具有共面波导连接线形式的衰减器。如图1所示，其中1为基材、2为地线、3为信号线、4为薄膜电阻。信号线为一宽度均匀的金属层，其宽度根据基材介电常数、基材厚度、金层厚度、信号线与地线之间的间隔等设计成特性阻抗为50Ω的传输线，薄膜电阻的方阻一般为50Ω或100Ω，通过设计T型或π型网络构成相应衰减量的衰减器，根据被检网络分析仪在片测量系统的传输幅度测量范围，衰减器的衰减量一般为20dB、40dB、60dB等。

片上S参数测量系统经校准完毕后用探针搭在传输幅度检验件的两侧测量传输幅度，已知传输幅度检验件的定标值为y，通过测量得到片上测量系统的测量值为y₀，通过比较y和y₀的值得到系统偏差从而实现片上测量系统传输幅度的定标。

目前对于作为片上S参数测量系统传输幅度标准器的片上衰减器的定标值的获取主要通过理论计算与仿真的方式，通过对各个电极尺寸进行测量得到几何值，再将几何值带入到电磁仿真软件中得到仿真值作为衰减标准器的定标值。这种方法是基于理想介质及理想加工等前提的，当实际加工工艺存在偏差或所用衬底介电常数与理论值有差异时，将仿真值作为定标值是不准确的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在片S参数标准器传输幅度的定标方法，利用标准波导可变衰减器作为上一级标准，利用毫米波衰减替代法，实现对被测在片S参数标准器传输幅度的定标。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种在片S参数标准器传输幅度的定标方法，包括以下步骤：

S10：根据被测在片S参数标准器的工作频率和衰减量，选择相应的波导可变衰减器；

S30：构建在片S参数测量系统并设置射频信号源和本振信号源的频率；

S50：被测在片S参数标准器不接入所述在片S参数测量系统，初始校准所述在片S参数测量系统的第一幅度测量值，记录此时波导可变衰减器的第一位置；

S70：将被测在片S参数标准器接入所述在片S参数测量系统，调节波导可变衰减器使系统恢复到所述第一幅度测量值，记录此时波导可变衰减器的第二位置；