一种负载牵引测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种负载牵引测量系统及测量方法，测量系统包括矢量网络分析仪、源端阻抗调配器、负载端阻抗调配器、源端双定向耦合器和负载端双定向耦合器；源端阻抗调配器的第一端用于连接源端信号源，源端阻抗调配器的第二端连接源端双定向耦合器的第一端，源端双定向耦合器的第二端连接第一探针；负载端阻抗调配器的第一端用于连接负载端信号源，负载端阻抗调配器的第二端连接负载端双定向耦合器的第一端，负载端双定向耦合器的第二端连接第二探针；源端双定向耦合器的第三端和第四端、负载端双定向耦合器的第三端和第四端分别连接矢量网络分析仪的四个内部接收机的端口。本发明专利技术不受阻抗调配器机械重复性的影响，提高测试准确度。

A Load Traction Measurement System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种负载牵引测量系统及测量方法
本专利技术涉及半导体测量
，尤其涉及一种负载牵引测量系统及测量方法。
技术介绍
负载牵引是微波设计领域一种流行的方法，能够用于测量器件在实际工作状态下的性能。负载牵引测量系统在功率晶体管的设计过程中起到了重要的作用，大大提高了设计效率。目前的负载牵引测量系统由于其测量模型的原因，即需要在自校准过程中用矢量网络分析仪对各频点处得源、负载阻抗状态进行预表征，然后存入软件内部，待实际测试过程中再将阻抗调配器配置到相同的阻抗状态下，并将已存数据调出来。因此，负载牵引测量系统的机械重复性对测试精度影响很大，导致负载牵引测量系统对待测器件参数的测量不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种负载牵引测量系统及测量方法，旨在解决目前负载牵引测量系统对待测器件参数的测量不准确的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种负载牵引测量系统，其特征在于，包括：矢量网络分析仪、源端阻抗调配器、负载端阻抗调配器、源端双定向耦合器和负载端双定向耦合器；所述源端阻抗调配器的第一端用于连接源端信号源，所述源端阻抗调配器的第二端连接所述源端双定向耦合器的第一端，所述源端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第一探针，所述第一探针用于连接待测器件；所述负载端阻抗调配器的第一端用于连接负载端信号源，所述负载端阻抗调配器的第二端连接所述负载端双定向耦合器的第一端，所述负载端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第二探针，所述第二探针用于连接待测器件；所述源端双定向耦合器的第三端和第四端、所述负载端双定向耦合器的第三端和第四端分别连接所述矢量网络分析仪的四个内部接收机的端口。在本申请的实施例中，还包括源端连接电路、第二源端衰减器和第三源端衰减器；所述源端阻抗调配器通过所述源端连接电路连接所述源端信号源，其中，源端的阻抗调配器的第一端连接所述源端连接电路的第二端，所述源端连接电路的第一端用于连接源端信号源；其中，所述源端连接电路包括：第一源端隔离器、第一源端衰减器、源端放大器和第二源端隔离器；所述第一源端隔离器的第一端为所述源端连接电路的第一端，用于连接源端信号源；所述第一源端隔离器的第二端连接所述第一源端衰减器的第一端，所述第一源端衰减器的第二端连接所述源端放大器的第一端；所述源端放大器的第二端连接所述第二源端隔离器的第一端，所述第二源端隔离器的第二端为所述源端连接电路的第二端；所述第二源端衰减器的第一端连接所述源端双定向耦合器的第三端，所述第二源端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪的内部的第一接收机的端口，所述第三源端衰减器的第一端连接所述源端双定向耦合器的第四端，所述第三源端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪的内部的第二接收机的端口。在本申请的实施例中，还包括负载端连接电路、第二负载端衰减器和第三负载端衰减器；所述负载端阻抗调配器通过所述负载端连接电路连接所述负载端信号源，其中，负载端的阻抗调配器的第一端连接所述负载端连接电路的第二端，所述负载端连接电路的第一端用于连接负载端信号源；其中，所述负载端连接电路包括：第一负载端隔离器、第一负载端衰减器、移相器、负载端放大器和环形器；所述第一负载端隔离器的第一端为所述负载端连接电路的第一端，用于连接负载端信号源；所述第一负载端隔离器的第二端连接第一负载端衰减器的第一端，所述第一负载端衰减器的第二端连接所述移相器的第一端，所述移相器的第二端连接所述负载端放大器的第一端，所述负载端放大器的第二端连接所述环形器的第一端，所述环形器的第二端为所述负载端连接电路的第二端，所述环形器的第三端连接负载，所述第二负载端衰减器的第一端连接所述负载端双定向耦合器的第三端，所述第二负载端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪内部的第三接收机的端口，所述第三负载端衰减器的第一端连接所述负载端双定向耦合器的第四端，所述第三负载端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪内部的第四接收机的端口。在本申请的实施例中，还包括用于校准负载牵引测量系统的功率计，所述功率计与所述负载端阻抗调配器的第一端相连。在本申请的实施例中，所述第一接收机和第四接收机为参考接收机，第二接收机和第三接收机为标准接收机；所述源端双定向耦合器的第三端连接第一接收机的端口，所述源端双定向耦合器的第四端连接第二接收机的端口，所述负载端双定向耦合器的第三端连接第三接收机的端口，所述负载端双定向耦合器的第四端连接第四接收机的端口。本专利技术实施例的第二方面提供了一种负载牵引测量系统，应用于以上所述的负载牵引测量系统，所述测量方法包括：获取负载牵引测量系统的测量模型；基于所述测量模型，校准所述负载牵引测量系统，得到系统误差参数；根据所述测量模型、所述矢量网络分析仪的测量数据和所述系统误差参数，计算待测器件的参数，所述测量数据为所述矢量网络分析仪的内部接收机基于所述待测器件测量的电压波。在本申请的实施例中，所述测量模型包括：基于矢量网络分析仪内部接收机与待测器件之间建立的8-term误差模型、输入反射系数测量模型、测试时输出端测量模型和功率校准时输出端测量模型。在本申请的实施例中，所述系统误差参数包括e00，e11，e01e10，e22，e33，e23e32，e10e32，|e32|2和|e10|2；；相应的，所述基于所述测量模型，校准所述负载牵引测量系统，得到系统误差参数，包括：通过8-term误差模型得到e00，e11，e01e10，e22，e33，e23e32，e10e32；基于获得的e11，根据功率校准时输出端测量模型和输入反射系数测量模型，得到|e10|2；基于e33或e10e32，根据输出端测量模型，得到|e32|2；其中，所述功率校准时输出端测量模型为：所述输出端测量模型为：也可通过8-term误差模型结合所述的|e10|2，求得，其中，其中，为功率校准时的连接源端双定向耦合器的第三端的接收机测量的电压波；为负载端接功率计时直通输入端的输入反射系数；S22c为输出探针端面与功率计连接端面的输出反射系数；S21c为输出探针端面与功率计连接端面的传输反射系数；Γpm为功率计探头的反射系数；PCAL为功率校准时功率计的读数；为功率校准时的连接负载端双定向耦合器的第三端的接收机测量的电压波；为功率校准时的连接负载端双定向耦合器的第四端的接收机测量的电压波；为功率校准时直通输出电压波。在本申请的实施例中，所述根据所述测量模型、所述矢量网络分析仪的测量数据和所述系统误差参数，计算待测器件的参数，包括：根据输入反射系数测量模型、所述系统误差参数和所述矢量网络分析仪的测量数据，计算待测器件的输入反射系数；根据测试时输出端测量模型、所述系统误差参数和所述矢量网络分析仪的测量数据，计算待测器件的负载反射系数；根据输入反射系数测量模型、所述系统误差参数、所述矢量网络分析仪的测量数据和待测器件的输入反射系数，计算待测器件的输入功率；根据测试时输出端测量模型、系统误差参数、所述矢量网络分析仪的测量数据和待测器件的负载反射系数，计算待测器件的输出功率；根据所述待测器件的输入功率和待测器件的输出功率，计算功率增益。在本申请的实施例中，所述计算待测器件的输入反射系数，包括：其中，a1m为测量时连接源端双定向耦合器的第三端的接收机测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载牵引测量系统，其特征在于，包括：矢量网络分析仪、源端阻抗调配器、负载端阻抗调配器、源端双定向耦合器和负载端双定向耦合器；所述源端阻抗调配器的第一端用于连接源端信号源，所述源端阻抗调配器的第二端连接所述源端双定向耦合器的第一端，所述源端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第一探针，所述第一探针用于连接待测器件；所述负载端阻抗调配器的第一端用于连接负载端信号源，所述负载端阻抗调配器的第二端连接所述负载端双定向耦合器的第一端，所述负载端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第二探针，所述第二探针用于连接待测器件；所述源端双定向耦合器的第三端和第四端、所述负载端双定向耦合器的第三端和第四端分别连接所述矢量网络分析仪的四个内部接收机的端口。

【技术特征摘要】
1.一种负载牵引测量系统，其特征在于，包括：矢量网络分析仪、源端阻抗调配器、负载端阻抗调配器、源端双定向耦合器和负载端双定向耦合器；所述源端阻抗调配器的第一端用于连接源端信号源，所述源端阻抗调配器的第二端连接所述源端双定向耦合器的第一端，所述源端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第一探针，所述第一探针用于连接待测器件；所述负载端阻抗调配器的第一端用于连接负载端信号源，所述负载端阻抗调配器的第二端连接所述负载端双定向耦合器的第一端，所述负载端双定向耦合器的第二端直接连接同轴或波导待测器件，或连接第二探针，所述第二探针用于连接待测器件；所述源端双定向耦合器的第三端和第四端、所述负载端双定向耦合器的第三端和第四端分别连接所述矢量网络分析仪的四个内部接收机的端口。2.如权利要求1所述的负载牵引测量系统，其特征在于，还包括源端连接电路、第二源端衰减器和第三源端衰减器；所述源端阻抗调配器通过所述源端连接电路连接所述源端信号源，其中，源端的阻抗调配器的第一端连接所述源端连接电路的第二端，所述源端连接电路的第一端用于连接源端信号源；其中，所述源端连接电路包括：第一源端隔离器、第一源端衰减器、源端放大器和第二源端隔离器；所述第一源端隔离器的第一端为所述源端连接电路的第一端，用于连接源端信号源；所述第一源端隔离器的第二端连接所述第一源端衰减器的第一端，所述第一源端衰减器的第二端连接所述源端放大器的第一端；所述源端放大器的第二端连接所述第二源端隔离器的第一端，所述第二源端隔离器的第二端为所述源端连接电路的第二端；所述第二源端衰减器的第一端连接所述源端双定向耦合器的第三端，所述第二源端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪的内部的第一接收机的端口，所述第三源端衰减器的第一端连接所述源端双定向耦合器的第四端，所述第三源端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪的内部的第二接收机的端口。3.如权利要求1所述的负载牵引测量系统，其特征在于，还包括负载端连接电路、第二负载端衰减器和第三负载端衰减器；所述负载端阻抗调配器通过所述负载端连接电路连接所述负载端信号源，其中，负载端的阻抗调配器的第一端连接所述负载端连接电路的第二端，所述负载端连接电路的第一端用于连接负载端信号源；其中，所述负载端连接电路包括：第一负载端隔离器、第一负载端衰减器、移相器、负载端放大器和环形器；所述第一负载端隔离器的第一端为所述负载端连接电路的第一端，用于连接负载端信号源；所述第一负载端隔离器的第二端连接第一负载端衰减器的第一端，所述第一负载端衰减器的第二端连接所述移相器的第一端，所述移相器的第二端连接所述负载端放大器的第一端，所述负载端放大器的第二端连接所述环形器的第一端，所述环形器的第二端为所述负载端连接电路的第二端，所述环形器的第三端连接负载，所述第二负载端衰减器的第一端连接所述负载端双定向耦合器的第三端，所述第二负载端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪内部的第三接收机的端口，所述第三负载端衰减器的第一端连接所述负载端双定向耦合器的第四端，所述第三负载端衰减器的第二端连接矢量网络分析仪内部的第四接收机的端口。4.如权利要求1所述的负载牵引测量系统，其特征在于，还包括用于校准负载牵引测量系统的功率计，所述功率计与所述负载端阻抗调配器的第一端相连。5.如权利要求1所述的负载牵引测量系统，其特征在于，所述第一接收机和第四接收机为参考接收机，第二接收机和第三接收机为标准接收机；所述源端双定向耦合器的第三端连接第一接收机的端口，所述源端双定向耦合器的第四端连接第二接收机的端口，所述负载端双定向耦合器的第三端连接第三接收机的端口，所述负载端双定向耦合器的第四端连接第四接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一帮，霍晔，栾鹏，吴爱华，梁法国，张立飞，李彦丽，张晓云，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13