一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法技术

本发明专利技术公开了一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，属于电子测试技术领域。本发明专利技术在直通连接时，端口j作为源时，将端口i作为功率计对端口j进行测量；利用源功率及接收机校准的误差模型，推导出直通连接时，端口j作为源，端口i作为功率计的误差计算公式；完整的源功率和接收机简化校准流程；简化了校准中，功率计的连接次数；不增加S参数校准过程中的连接次数；可扩展至N端口校准。

【技术实现步骤摘要】
一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法
本专利技术属于电子测试
，具体涉及一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法。
技术介绍
矢量网络分析仪进行S参数测试，其内部包含射频信号源(图1中的RFSource)、参考接收机(a1、a2)、测量接收机(b1、b2)等部分组成。在进行功率测量时，需要对信号源功率进行校准。由于器件测试时越来越多的考虑非线性特性，其本身特性也是在特定功率下实现的。所以使用网络仪对这类器件测试时，需要通过源功率及接收机校准，实现源功率输出的精确控制和接收机的精确测量。现有方案如下：矢量网络分析仪端口i连接功率计，进行源功率校准；矢量网络分析仪端口j连接功率计，进行功率校准；对端口i对应的接收机参数进行校准；对端口j对应的接收机参数进行校准。现有方案把每个端口的源功率及接收机校准看作独立的部分,没有利用网络仪自身既能作为源又能作为接收机的特点。造成了校准过程步骤多,操作复杂度高。使用网络仪进行功率敏感器件测试时,需要进行源功率及接收机校准。对于需要多个端口进行源功率及接收机校准时,现有方式是对各个端口分别进行源功率及接收机校准。再加上还需要进行全双端口校准，造成了校准步骤多，操作复杂，容易出现人为失误。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，包括如下步骤：步骤1：复位矢量网络分析仪；步骤2：将端口i与功率计连接，记录端口i的参考接收机的读数、功率计读数Pmeas、功率计反射系数Sii；步骤3：将端口i与端口j连接，对端口i和端口j进行双端口校准，记录全部的S参数测量值；步骤4：在双端口校准直通连接时，记录端口j的参考接收机的读数ajm和端口i的测量接收机的读数bim；步骤5：进行双端口10项误差的提取；步骤6：根据单端口误差修正公式，得到功率计的反射系数Γps；其中，Γps为功率计的反射系数；Γm为矢量网络分析仪测量到的功率计反射系数未修正数值；Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；根据公式(3)，计算端口i的接收机跟踪误差Err；其中，Err为接收机的跟踪误差；Epr为端口i的源功率测试集到参考接收机的误差；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差；Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；aim为端口i的参考接收机的测量信号；Γps为功率计的反射系数；Pmeas为功率计测量功率；步骤7：利用双端口的10项误差，修正直通测量时的S参数，得到Sii、Sij、Sji；步骤8：当端口j作为源输出信号，连接端口i和端口j，利用公式(4)得到功率计读数，并结合公式(3)，计算端口j的接收机跟踪误差；其中，Pmeas为端口i测量到的功率；bi_reccor为端口i的测量接收机的响应修正值；Sii、Sjj、Sij、Sji为直通连接时直通件的S参数；Es为端口j的源匹配误差；El为端口j到端口i的负载匹配误差；步骤9：连接被测件，测量被测件的S参数；步骤10：利用S参数10项误差、端口的接收机跟踪误差，修正源功率；步骤11：由被测件S参数、10项误差及接收机跟踪误差，修正接收机的测量值；步骤12：完成修正。优选地，在步骤5中，双端口10项误差分别为：Edi为端口i的方向性误差；Edj为端口j的方向性误差；Eri为端口i的反射跟踪误差；Erj为端口j的反射跟踪误差；Esi为端口i的源匹配误差；Esj为端口j的源匹配误差；Elij为端口j到端口i的负载匹配误差；Elji为端口i到端口j的负载匹配误差；Etij为端口j到端口i的传输跟踪误差；Etji为端口i到端口j的传输跟踪误差。本专利技术所带来的有益技术效果：本专利技术在直通连接时，端口j作为源时，将端口i作为功率计对端口j进行测量；利用源功率及接收机校准的误差模型，推导出直通连接时，端口j作为源，端口i作为功率计的误差计算公式；完整的源功率和接收机简化校准流程；简化了校准中，功率计的连接次数；不增加S参数校准过程中的连接次数；可扩展至N端口校准。附图说明图1为网络分析仪原理框图。图2为源功率校准信号流程图。图3为完整的接收机功率测量信号流图。图4为简化后的源功率及接收机校准流程图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：本专利技术提出了一种网络仪源功率与接收机简化校准方法，此方法可缩减校准步骤，提高测试效率，降低操作复杂性，减少人为操作失误。1、网络仪源功率校准因为是引入单端口误差的信号流图，如图2所示，所以误差关系如下：其中，Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；Epr为端口i源功率测试集到参考接收机的误差；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差。2、网络仪接收机校准将网络仪的误差模型流程图进行细化，分解出参考接收机误差和正向功率传递误差，并将10项误差模型引入。完善后的信号流如图3所示。因为是引入10项误差的信号流图，所以误差关系如下所示：其中，Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；El为端口i到j的负载匹配误差；Et为端口i到j的传输跟踪误差；Epr为端口i源功率测试集到参考接收机的误差；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差。3、误差获取过程(1)端口i连接功率计的误差提取利用如图2所示的信号流可得：其中，Err为接收机的跟踪误差；Epr为端口i源功率测试集到参考接收机的误差；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差；Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；aim为端口i参考接收机的测量信号；Γps为功率计的反射系数；Pmeas为功率计测量功率。(2)端口j与端口i相连时的误差提取当端口j作为源输出信号时，连接端口i和端口j。根据图3，可得到如下公式其中，Pmeas为端口i测量到的功率；bi_reccor为端口i测量接收机的响应修正值；Sii、Sjj、Sij、Sji为直通连接时直通件的S参数；Es为端口j的源匹配误差；El为端口j到i的负载匹配误差。利用公式(4)将公式(3)中的功率计替换为端口i测量接收机的修正信号，便可得到端口j的接收机跟踪误差。至此，通过端口i连接功率计，及端口i、j直通连接，可完成端口i、j的接收机跟踪误差获取。进而可根据图3进行端口i、j的源功率及接收机修正。4、简化后的源功率及接收机校准流程如图4所示。一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，包括如下步骤：步骤1：复位矢量网络分析仪；步骤2：将端口i与功率计连接，记录端口i的参考接收机的读数、功率计读数Pmeas、功率计反射系数Sii；步骤3：将端口i与端口j连接，对端口i和端口j进行双端口校准，记录全部的S参数测量值；步骤4：在双端口校准直通连接时，记录端口j的参考接收机的读数ajm和端口i的测量接收机的读数bim；步骤5：进行双端口10项误差的提取；步骤6：根据单端口误差修正公式，得到功率计的反射系数Γps；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：复位矢量网络分析仪；步骤2：将端口i与功率计连接，记录端口i的参考接收机的读数、功率计读数Pmeas、功率计反射系数Sii；步骤3：将端口i与端口j连接，对端口i和端口j进行双端口校准，记录全部的S参数测量值；步骤4：在双端口校准直通连接时，记录端口j的参考接收机的读数ajm和端口i的测量接收机的读数bim；步骤5：进行双端口10项误差的提取；步骤6：根据单端口误差修正公式，得到功率计的反射系数Γps；

【技术特征摘要】
1.一种网络仪的源功率和接收机的简化校准方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：复位矢量网络分析仪；步骤2：将端口i与功率计连接，记录端口i的参考接收机的读数、功率计读数Pmeas、功率计反射系数Sii；步骤3：将端口i与端口j连接，对端口i和端口j进行双端口校准，记录全部的S参数测量值；步骤4：在双端口校准直通连接时，记录端口j的参考接收机的读数ajm和端口i的测量接收机的读数bim；步骤5：进行双端口10项误差的提取；步骤6：根据单端口误差修正公式，得到功率计的反射系数Γps；其中，Γps为功率计的反射系数；Γm为矢量网络分析仪测量到的功率计反射系数未修正数值；Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；根据公式(3)，计算端口i的接收机跟踪误差Err；其中，Err为接收机的跟踪误差；Epr为端口i的源功率测试集到参考接收机的误差；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差；Ed为端口i的方向性误差；Er为端口i的反射跟踪误差；Es为端口i的源匹配误差；aim为端口i的参考接收机的测量信号；Γps为功率计的反射系数；Pmeas为功率计测量功率；步骤7：利用双端口的10项误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志远，李树彪，郭永瑞，袁国平，杨明飞，蔡洪坤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37