[发明专利]一种多端口夹具自动去嵌入方法

摘要

本发明公开了一种多端口夹具自动去嵌入方法，属于通信领域。本发明通过对多端口夹具的S参数进行无源性、因果性和对称性加强，提高了去嵌入的准确性，进而提高了S参数的测试精度，降低了对多端口校准件的要求，实现简单且提高了测试效率。

主权项

1.一种多端口夹具自动去嵌入方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：准备对称夹具和两倍直通线校准件，对称夹具上传输线的间距大于线宽的3‑5倍以上；步骤2：通过测试电缆将被测件与多端口矢量网络分析仪连接在一起，采用电子校准件完成多端口矢量网络分析仪的校准，将整个多端口矢量网络分析仪的测试端面延伸到测试电缆的同轴接头位置；步骤3：将对称夹具连接到测试电缆的同轴端口，并在对称夹具的另外的端口处接入被测件，通过校准后的多端口矢量网络分析仪获得对称夹具和被测件的原始S参数矩阵SRaw；步骤4：对步骤3中获得的原始S参数矩阵进行无源性、因果性和对称性检测，根据公式(1)进行无源性检测，根据公式(2)进行因果性检测，根据公式(3)进行对称性检测；如得到的S参数不满足无源性、因果性和对称性的任意一种，便进行该特性的补偿，检测和补偿完成后得到修正的S参数矩阵Supdate；eigvalue(S*·S)≤1    (1)；Si,j(t)＝0,t≤tij    (2)；S＝ST    (3)；其中，eigvalue(·)代表矩阵特征值，Si,j(t)代表S参数矩阵的第i行第j列元素的时域响应；步骤5：将两倍直通线校准件接入到多端口矢量网络分析仪的电缆上，并测得两倍直通线校准件的原始S参数矩阵然后根据公式(1)进行无源性检测，根据公式(2)进行因果性检测，根据公式(3)进行对称性检测；如得到的S参数不满足无源性、因果性和对称性的任意一种，便进行该特性的补偿，检测和补偿完成后，得到修正后的S参数矩阵步骤6：采用矢量匹配方法得到修正后的两倍直通线校准件S参数矩阵的传递函数矩阵根据线性系统理论得到其状态空间形式，如公式(4)所示，将公式(4)离散化得到离散的状态空间形式，如公式(5)所示；其中，A,B,C,D为状态空间的系数矩阵，G,H是离散状态空间形式的系数矩阵；步骤7：通过公式(5)能够获得两倍直通线校准件的时域响应矩阵，如公式(6)所示，然后利用公式(6)中的测量两倍直通线校准件的时域响应，从而确定出两倍直通线校准件的总时延，之后接着测量两倍直通线校准件的时域响应，两倍直通线校准件的左半边定义为左侧校准件，两倍直通线校准件的右半边定义为右侧校准件，通过时域门方法得到左侧校准件的选通响应通过时域到频域的变换获得左侧校准件的参数；接着反方向测量两倍直通线校准件的时域响应，通过时域门方法得到右侧校准件的选通响应通过时域到频域的变换获得右侧校准件的参数；设左侧校准件的四个参数是右侧校准件的四个参数是对于两倍直通线校准件我们有2个已知量和和步骤4中修正的S参数矩阵S_update中四个元素，即假设左侧校准件和右侧校准件分别是对称的，即由前述可知，只剩4个未知量：由梅森公式和四个直通校准件S参数能够求解出4个未知量；步骤8：由步骤7得到左侧校准件的四个参数和右侧校准件的四个参数同时两倍直通线校准件上传输线的长度、宽度及所用的板材与夹具完全一致，因此用单侧校准件的响应代表单侧夹具的响应，根据夹具上传输线的条数、左侧校准件的四个参数和右侧校准件的四个参数，组成夹具的S参数矩阵S^FixA和S^FixB，并将这两个S参数矩阵转换为T参数矩阵的形式T^FixA和T^FixB；步骤9：将步骤4中修正的S参数矩阵Supdate转换为T参数矩阵Tupdate，根据公式(7)经过矩阵逆运算得到被测件的T参数矩阵TDUT，并将其转换为S参数矩阵SDUT，去嵌入完成；Tupdate＝TFixA·TDUT·TFixA    (7)；其中，TFixA为左侧夹具的时域响应，TFixB为右侧夹具的时域响应。