[发明专利]一种调制域微波矢量网络分析仪校准方法

权利要求书

1.一种调制域矢量网络分析仪校准方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1)，针对在小信号激励下的调制域矢量网络分析仪，建立了待测网络的线性和非线性模型；

步骤2)，确定小信号线性激励下的误差模型，推导出误差模型各误差项的值；

步骤2.1)，基于调制域矢量网络分析仪的自身误差项、信号源不稳定和接收机的本底噪声，建立与调制域矢量网络分析仪的硬件特性有明确物理意义的各误差项对应关系的基础误差模型；

所述调制域矢量网络分析仪的自身误差项包括：第一端口方向性误差、第二端口方向性误差、第一端口反射跟踪误差、第二端口反射跟踪误差、第一端口等效源失配误差、第二端口等效源失配误差、正向传输跟踪误差、反向传输跟踪误差、正向负载失配误差、反向负载失配误差、以及正串话误差和反串话误差；

步骤2.2)，通过信号流图法根据所述基础误差模型建立误差模型；

步骤2.3)，根据单端口校准和二端口直通校准，对参数已知的校准件进行测量，获得S参数的原始测量值；

步骤2.4)，通过所述原始测量值与S参数的实际值之间的数学关系解算出所述误差模型各误差项的值；

步骤3)，根据误差项的值，计算在小信号线性激励下测量待测网络的小信号S参数；

步骤3.1)，进行功率校准：

对信号源的输出功率进行功率扫描，记录每一个扫描点的功率设定值并用功率计测得准确功率，功率扫描的范围覆盖调制信号的最小功率和最大功率；

步骤3.2)，用与实际调制信号具有相同互补累积分布函数和功率谱密度的信号a_1M(f)加入待测非线性二端口网络的输入端，测得b_1M(f)、b_2M(f)与a_1M(f)，b_1M(f)、b_2M(f)分别为待测网络的非线性二端口网络的反射响应、传输响应；

步骤3.3)，根据以下公式在小信号激励下测量待测网络的小信号S参数：

式中，E_DF为第一端口的方向性误差，E_XF为向串话误差，E_RF为第一端口的反射跟踪误差，S₁₁、S₂₁分别为一端口发一端口收、一端口发二端口收的S参数测量值，E_L1为正向负载失配误差，E_S1为第一端口的等效源失配误差，E_T1为正向传输跟踪误差；

步骤4)，推导计算由待测网络本身的非线性引起的待测网络的反射信号和传输信号的增益压缩和非线性失真，建立非线性模型，完成对调制域微波矢量网络分析仪的校准。

2.根据权利 要求1所述的调制域矢量网络分析仪校准方法，其特征在于，所述步骤4)的具体步骤如下：

步骤4.1)，令待测网络的非线性二端口网络的反射响应b_1M和传输响应b_2M分别为

b_1M＝c_G1(f)S₁₁(f)a_1M(f)+D₁(f)

b_2M＝c_G2(f)S₂₁(f)a_1M(f)+D₂(f)

其中，c_G1(f)、c_G2(f)分别表示反射响应、传输响应的增益压缩函数，D₁(f)、D₂(f)分别表示计算反射响应、传输响应时与输入信号X(f)线性无关的非线性失真，g_SM(f)为小信号传递函数；

其中，为a₁与b₁测量数据的相关系数，为a₁与b₂测量数据的相关系数，为a₁与a₁测量数据的相关系数；

步骤4.2)，根据以下公式建立非线性模型，完成对调制域微波矢量网络分析仪的校准：

其中

其中，