一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法技术

本发明专利技术提出了一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，包括以下步骤：第一步：复位矢量网络分析仪；第二步：进行单端口校准得到方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数；第三步：端口i连入功率计；第四步：记录源功率的设定值和功率计读数；第五步：计算源校准因子；第六步：连接被测件，得到被测件的真实反射系数；第七步：利用被测件反射系数修正网络仪的源功率；第八步：完成修正。本发明专利技术引入匹配修正的网络仪源功率校准方法消除了源和功率探头之间的失配误差，消除了被测件测试过程中的端口失配误差，提高校准的精度，提高对功率敏感器件的测试准确度。

A calibration method of network instrument source power based on matching correction

The invention provides an introduction of the matching network instrument source power calibration correction method, which comprises the following steps: the first step: the reset vector network analyzer; the second step: single port calibration to obtain directional error coefficient, source matching error coefficient, reflection coefficient of the tracking error; the third step: port I connected to the power meter; the fourth step reading: the record source power set value and power meter; the fifth step: the calculation of the source calibration factor; the sixth step: the connection is measured, to obtain the real reflection coefficient measured; the seventh step: make use of the power source to be measured reflection coefficient correction network device; the eighth step: complete correction. The invention introduces network analyzer source power calibration correction method, eliminate the mismatch between the source and the power of the probe, eliminates the measured during the test port mismatch error, improve the accuracy of calibration to improve the measurement accuracy of power sensitive devices.

【技术实现步骤摘要】
一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法
本专利技术涉及测试
，特别涉及一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法。
技术介绍
由于器件测试时越来越多的需要考虑非线性特性，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，需要精确控制源功率的输出。如图1所示，矢量网络分析仪(简称网络仪)进行S参数测试，其内部包含射频信号源(RFSource1和RFSource2)、参考接收机(a1、a2)、测量接收机(b1、b2)、参考通道耦合器(RefChannelCouplers)、测试通道耦合器(TestChannelCouplers)等部分。在进行功率测量时，需要对射频信号源功率进行校准。现有技术方案如下：对矢量网络分析仪进行源功率校准时，通常是先将功率计连接到仪器端口(port1、port2)上，记录网络仪信号源功率设定值和功率计度数的偏差(SCF)，然后对偏差进行信号源功率的修正，修正模型如图2所示。现有方案把矢量网络分析仪的信号源和接收机均看做线性的，忽略了测量接收机端的匹配，造成了校准误差，因为源和功率探头之间的任何失配都会产生误差，而且，在连接被测件进行测试过程中，由于被测件与网络仪端口处的失配，会使被测件的输入功率比预期值小。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足，本专利技术提出了一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，包括以下步骤：第一步：复位矢量网络分析仪；第二步：进行单端口校准得到方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数；第三步：端口i连入功率计；第四步：记录源功率的设定值avs和功率计读数Pmeas；第五步：计算源校准因子SCF；第六步：连接被测件，得到被测件的真实反射系数；第七步：利用被测件反射系数修正网络仪的源功率；第八步：完成修正。可选地，所述第二步中，方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数的获取过程，需要分解出参考接收机误差和正向功率传递误差，并将单端口误差引入，误差关系如下：Edp＝EdEpr其中，Edp为分解后端口i的方向性误差；Erp为分解后端口i的反射跟踪误差；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；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。可选地，所述第五步中，源校准因子SCF的获取过程，当接入功率计时：其中，aia为端口i的输入功率计的信号；avs为网络仪源功率设置的设定值；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差；ΔSrc为源设定值与测试集入射值的差值；Es为网络仪端口i的源匹配误差；Γps为功率计的反射系数；信号进入功率计后，通过如下公式(3)进行功率计度数的修正：其中，Pmeas为功率计读数；Pabs为流入功率计内部的功率；ΔPM为功率计校准因子；由公式(3)可知，功率计读数也是经过修正的，Pmeas与aia相等；源校准因子为SCF，有如下计算公式：可选地，所述第六步，在连接被测件后，首先使用单端口修正，得到被测件的真实反射系数：其中，Sii_cor为被测件在端口i的反射系数修正值，Siim为网络仪对被测件反射系数的测量值。可选地，接下来进行第七步，修正avs，以消除被测件与网络仪端口的失配，使输入到被测件的信号等于设定值，修正公式如下：其中，avs_cor为源功率设定值的修正结果。本专利技术的有益效果是：(1)引入匹配修正的网络仪源功率校准方法消除了源和功率探头之间的失配误差，消除了被测件测试过程中的端口失配误差；(2)将网络仪内部信号源链路模型进行细化，加入网络仪的单端口误差模型，把功率计和被测件的匹配考虑进去，提高校准的精度，提高对功率敏感器件的测试准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为双端口矢量网络分析仪原理框图；图2为现有的功率校准信号流图；图3为本专利技术的引入匹配修正的网络仪源功率校准方法的流程图；图4为本专利技术的完整的源功率校准信号流图；图5为本专利技术的接入被测件的信号流图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术旨在矢量网络分析仪进行源功率校准时，不再把误差模型看做线性的，而是考虑仪器内部和被测件的匹配问题，将网络仪内部信号源链路模型进行细化，加入网络仪的单端口误差模型，把功率计和被测件的匹配考虑进去，提高校准的精度，提高对功率敏感器件的测试准确度。如图3所示，本专利技术的引入匹配修正的网络仪源功率校准方法包括以下步骤：第一步：复位矢量网络分析仪；第二步：进行单端口校准得到方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数；第三步：端口i连入功率计(端口i为网络仪中需要校准的任意一个端口)；第四步：记录源功率的设定值avs和功率计读数Pmeas；第五步：计算源校准因子SCF；第六步：连接被测件，得到被测件的真实反射系数；第七步：利用被测件反射系数修正网络仪的源功率；第八步：完成修正。上述第二步中，3项误差系数(方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数)的获取过程，需要先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，并将单端口误差模型引入。完善后的信号流图如图4所示，本专利技术的校准方法引入了单端口误差，所以误差关系如下：Edp＝EdEpr其中，Edp为分解后端口i的方向性误差；Erp为分解后端口i的反射跟踪误差；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；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。上述第五步中，源校准因子SCF的获取过程，如图4所示，当接入功率计时：其中，aia为端口i的输入功率计的信号；avs为网络仪源功率设置的设定值；Eps为端口i源功率测试集到被测件输入端的误差；ΔSrc为源设定值与测试集入射值的差值；Es为网络仪端口i的源匹配误差；Γps为功率计的反射系数。信号进入功率计后，通过如下公式(3)进行功率计度数的修正：其中，Pmeas为功率计读数；Pabs为流入功率计内部的功率；ΔPM为功率计校准因子。由公式(3)可知，功率计读数也是经过修正的，可以认为Pmeas与aia相等。记源校准因子为SCF，有如下计算公式：上述第六步，接入被测件的信号流图如图5所示，在连接被测件后，首先使用单端口修正，得到被测件的真实反射系数：其中，Sii_cor为被测件在端口i的反射系数修正值，即为图5中的Sii；Siim为网络仪对被测件反射系数的测量值。接下来进行第七步，然后修正avs，以消除被测件与网络仪端口的失配，使输入到被测件的信号等于设定值，修正公式如下：其中，avs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：复位矢量网络分析仪；第二步：进行单端口校准得到方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数；第三步：端口i连入功率计；第四步：记录源功率的设定值avs和功率计读数Pmeas；第五步：计算源校准因子SCF；第六步：连接被测件，得到被测件的真实反射系数；第七步：利用被测件反射系数修正网络仪的源功率；第八步：完成修正。

【技术特征摘要】
1.一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：复位矢量网络分析仪；第二步：进行单端口校准得到方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数；第三步：端口i连入功率计；第四步：记录源功率的设定值avs和功率计读数Pmeas；第五步：计算源校准因子SCF；第六步：连接被测件，得到被测件的真实反射系数；第七步：利用被测件反射系数修正网络仪的源功率；第八步：完成修正。2.如权利要求1所述的一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，其特征在于，所述第二步中，方向性误差系数、源匹配误差系数、反射跟踪误差系数的获取过程，需要分解出参考接收机误差和正向功率传递误差，并将单端口误差引入，误差关系如下：Edp＝EdEpr其中，Edp为分解后端口i的方向性误差；Erp为分解后端口i的反射跟踪误差；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；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.如权利要求1所述的一种引入匹配修正的网络仪源功率校准方法，其特征在于，所述第五步中，源校准因子SCF的获取过程，当接入功率计时：其中，aia为端口i的输入功率计的信号；avs为网络仪源功率设置的设定值；Eps为端口i源功率测试集到...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志远，杨保国，李树彪，郭永瑞，袁国平，杨明飞，蔡洪坤，安洋，
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