一种RLC宽带测试方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种RLC宽带测试方法及电路，属于微波技术领域，测试电路由一块微带板即可实现，待测元器件的测试连接线分别与微带板正面保留铜箔焊接，矢量网络分析仪的两个端口分别与测试电路的连接器相连，得到测试电路的散射矩阵，然后利用计算仿真工具对散射矩阵分情况处理，对电阻进行测试时，得到单频点、宽带范围内电阻值，对电感和电容进行测试时，除了得到电感值和电容值外，还可得到单频点、宽带范围内的串联电阻值和并联电导值。本发明专利技术无需人工多次干预即可获得元件的宽带特性，可极大提高科研人员在电子对抗、预警探测、卫星通信等宽带应用领域的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种RLC宽带测试方法及电路
本专利技术涉及
，具体涉及一种RLC宽带测试方法及电路。
技术介绍
随着电路集成技术的飞速发展，元件小型化和微型化成为必然趋势，对元件工作频率和性能要求越来越高，如何测试元件本身的性能至关重要。在电子产品中，电阻(R)、电感(L)以及电容(C)是最基本，也是使用最多的元件，其性能直接影响产品质量。目前，传统的元件参数测量仪都是模拟式的，测量原理主要采用电桥法、谐振法和I-V法。测试方法各异，优缺点明显，传统的测量仪大多是台式机，例如RLC电桥，体积较大，携带不便，虽然测量方法简单，但普遍存在测量精度低、无记忆功能、仅能单频点测量性能等问题，无法一次性获取RLC的多频数值，获取元件宽带特性需要人工操作和记录，在电子对抗、预警探测、卫星通信等宽带应用领域科研工作者工作效率极其低下，亟待一种高效的测试方法对RLC的宽带特性进行快速测试和记录，为此提出一种RLC宽带测试方法及电路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有测量方法中存在的测量精度低、无记忆功能、仅能单频点测量性能、测量效率低下等问题，提供了一种RLC宽带测试方法，能够一次性获得宽带范围内的元件特性值，在矢量网络分析仪精度得到保证的前提下，获得精确的高频处RLC的数值，对L、C进行测试时，可分别同步得到元件自身的串联电阻和并联电导。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括以下步骤：S1：制作测试电路根据待测元器件的尺寸制作测试电路；S2：获取测试电路的散射矩阵数据将测试电路的连接器与矢量网络分析仪的输入、输出端口对应连接，利用矢量网络分析仪得到测试电路的散射矩阵数据；S3：获取待测元器件特征参数利用计算仿真工具对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理，得到待测元器件的特征参数。更进一步的，在所述步骤S1中，待测元器件为电阻、电感、电容中任一种。更进一步的，在所述步骤S2中，利用射频电缆连接测试电路的连接器与矢量网络分析仪的输入、输出端口。更进一步的，在所述步骤S2中，在处理散射矩阵数据前，根据待测元器件工程上的应用频率设置矢量网络分析仪频率范围，利用校准元器件对矢量网络分析仪进行校准。更进一步的，在所述步骤S3中，当待测元器件为电阻时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带(多频点)范围内电阻值；当待测元器件为电感时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带(多频点)范围内电感值和串联电阻值；当待测元器件为电容时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带(多频点)范围内电容值和并联电导值。更进一步的，在所述步骤S3，利用计算仿真工具对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理过程包括以下步骤：S31：编写计算仿真程序根据待测元器件的种类编写特征参数计算仿真程序；S32：导入测试数据将测试电路的散射矩阵数据导入计算仿真工具中；S33：调用上述步骤S31中的计算仿真程序处理测试数据当待测元器件为电阻时，调用电阻计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电阻值；当待测元器件为电感时，调用电感计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电感值和串联电阻值；当待测元器件为电容时，调用电容计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电容值和并联电导值。本专利技术还提供了一种RLC宽带测试电路，包括微带板、待测元器件与两个连接器，所述微带板的下表面铜箔全部保留，上表面沿所述微带板的长度方向保留两条铜箔，所述待测元器件与所述微带板连接，两个所述连接器分别设置在所述微带板的两端面上，两个所述连接器分别与矢量网络分析仪的输入、输出端口连接。更进一步的，所述待测元器件与所述微带板之间设置有测试连接线，所述待测元器件通过所述测试连接线与所述微带板连接。更进一步的，两条所述铜箔对称设置在所述微带板上表面中间位置。本专利技术相比现有技术具有以下优点：通过计算仿真工具、测试电路与矢量网络分析仪的配合，能够一次性获得RLC在多个频点上的数值，无需人工多次操作仪器和记录；在测电感时，可同时得到电感值和串联电阻值；在测电容时，可同时得到电容值和并联电导值。附图说明图1为本专利技术实施例中RLC宽带测试方法的拓扑结构示意图；图2为本专利技术实施例中测试电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例中测试电路与矢量网络分析仪的连接示意图；图4为本专利技术实施例中用于散射矩阵数据处理的计算仿真工具之一的MATLAB的应用界面图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种RLC宽带测试方法，包括以下步骤：S1：制作测试电路根据待测元器件的尺寸制作测试电路；S2：获取测试电路的散射矩阵数据将测试电路的连接器与矢量网络分析仪的输入、输出端口对应连接，利用矢量网络分析仪得到测试电路的散射矩阵数据：矢量网络分析仪的输出数据文件保存为.s2p格式，在计算仿真工具中利用程序进行读取；S3：获取待测元器件特征参数编写计算仿真程序，利用计算仿真工具(MALTAB)对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理，得到待测元器件的特征参数。在所述步骤S1中，待测元器件为电阻、电感、电容中任一种。在所述步骤S2中，利用射频电缆连接测试电路的连接器与矢量网络分析仪的输入、输出端口。在所述步骤S2中，根据待测元器件工程上的应用频率设置矢量网络分析仪频率范围，利用校准元件对矢量网络分析仪进行校准。在所述步骤S3中，测试电阻时，将待元器件等效为串联电阻电路，在计算仿真工具中进行处理，得到单频点、宽带(多频点)范围内电阻值；在所述步骤S3中，测试电感时，将待测元器件等效为电阻与电感串联电路，在计算仿真工具中进行处理，得到单频点、宽带(多频点)范围内电感值和串联电阻值；在所述步骤S3中，测试电容时，将待测元器件等效为电容与电容并联电路，在计算仿真工具中进行处理，得到单频点、宽带(多频点)范围内电感值和并联电阻值；在所述步骤S3，利用计算仿真工具对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理过程包括以下步骤：S31：编写计算仿真程序根据待测元器件的种类编写特征参数计算仿真程序；S32：导入测试数据将测试电路的散射矩阵数据导入计算仿真工具中；S33：调用上述步骤S31中的计算仿真程序处理测试数据当待测元器件为电阻时，调用电阻计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电阻值；当待测元器件为电感时，调用电感计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电感值和串联电阻值；当待测元器件为电容时，调用电容计算仿真程序得到单频点、宽带范围内电容值和并联电导值。如图2、图3所示，本实施例还提供了一种RLC宽带测试电路，包括微带板、待测元器件3与两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RLC宽带测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：制作测试电路/n根据待测元器件的尺寸制作测试电路；/nS2：获取测试电路的散射矩阵数据/n将测试电路与矢量网络分析仪的输入、输出端口对应连接，利用矢量网络分析仪得到测试电路的散射矩阵数据；/nS3：获取待测元器件特征参数/n利用计算仿真工具对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理，得到待测元器件的特征参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种RLC宽带测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制作测试电路
根据待测元器件的尺寸制作测试电路；
S2：获取测试电路的散射矩阵数据
将测试电路与矢量网络分析仪的输入、输出端口对应连接，利用矢量网络分析仪得到测试电路的散射矩阵数据；
S3：获取待测元器件特征参数
利用计算仿真工具对步骤S2中获取的散射矩阵数据处理，得到待测元器件的特征参数。


2.根据权利要求1所述的一种RLC宽带测试方法，其特征在于：在所述步骤S1中，待测元器件为电阻、电感、电容中任一种。


3.根据权利要求1所述的一种RLC宽带测试方法，其特征在于：在所述步骤S2中，利用射频电缆连接测试电路与矢量网络分析仪的输入、输出端口。


4.根据权利要求1所述的一种RLC宽带测试方法，其特征在于：在所述步骤S2中，在处理散射矩阵数据前，根据测试频率范围校准矢量网络分析仪。


5.根据权利要求1所述的一种RLC宽带测试方法，其特征在于：在所述步骤S3中，当待测元器件为电阻时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带范围内电阻值；当待测元器件为电感时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带范围内电感值和串联电阻值；当待测元器件为电容时，利用计算仿真工具处理后得到单频点、宽带范围内电容值和并联电导值。


6.根据权利要求1所述的一种RLC宽带测试方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪春，余泽，苗菁，王杰，王亚茹，张小林，金谋平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34