一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法技术

本发明专利技术公开了一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，包括以下步骤：步骤一、采用探针馈电，得到探针和片上天线AOC的共同增益测量结果；步骤二、测量片上天线的空间插损参数和探针的散射参数；步骤三、对探针进行耦合去嵌入操作，从共同结果中将探针影响去除；步骤四、得到片上天线的准确增益修正值和端口反射系数。本发明专利技术具有以下技术效果：1、通过探针去嵌入方法，从共同结果中将探针影响去除，可以大幅度降低馈电探针影响，有效修正片上天线增益测量结果；2、相对于传统方法具有准确度高、普适性高的优点；3、解决了探针对于导波/空间场的耦合去嵌问题，对于提升片上天线测量准确度具有至关重要的意义。具有至关重要的意义。具有至关重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法


[0001]本专利技术涉及天线测量
，尤其涉及一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法。

技术介绍

[0002]片上天线AOC是将天线集成在介质基片上所构成的平面天线，具有重量轻、成本低、易集成且和载体共性等一系列的优点，其结构紧凑、剖面低，有较强的机械稳定性和耐腐蚀性。片上天线的设计和测量验证也是目前的研究热点。
[0003]片上天线的关键参数与传统分立天线比较接近，有增益、辐射方向图、端口驻波、效率等。但是由于片上天线的馈电形式从传统的同轴和波导形式演变成了探针馈电形式，探针尺寸相对与小型化的片上天线来说较大，对片上天线的增益测量结果会产生影响，相比传统天线相比更难测准。
[0004]片上天线测量系统通常位于微波暗室中，采用网络分析仪作为核心射频设备，发射天线为待测的片上天线，接收天线为标准增益喇叭天线。接收天线在一定的扫描架上行走，完成空间不同位置的数据采集。现有探针去嵌入方法，只是简单在测量的插损的基础上直接减去探针幅度，只考虑了幅度信息，并没有考虑相位和探针与片上天线连接处的反射影响，对于片上天线增益测量误差大。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，用于解决片上天线测量中，探针馈电对天线增益测量结果的影响评估问题。
[0006]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：
[0007]一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、采用探针馈电，得到探针和片上天线AOC的共同增益测量结果；
[0009]步骤二、测量片上天线的空间插损参数和探针的散射参数；
[0010]步骤三、对探针进行耦合去嵌入操作，从共同结果中将探针影响去除；
[0011]步骤四、得到片上天线的准确增益修正值和端口反射系数。
[0012]优选的，所述发射天线为片上天线，所述探针馈电一端接入电路的同轴或波导接口，另一端为共面波导形式，接收天线为同轴接口或波导接口。
[0013]优选的，所述接收天线增益计算公式为：其中：G代表增益，下标R和T分别代表接收和发射，发射天线增益，|S
21
|为测量的插入损耗(去掉直通值)，λ为波长。
[0014]优选的，所述步骤三中，探针耦合去嵌入的步骤包括：
[0015]步骤A：测量得到探针的二端口网络P散射矩阵S
P
；
[0016]步骤B：将探针二端口网络P的散射矩阵S
P
变换为传输矩阵T
P
；
[0017]步骤C：将片上天线测量中通过测量得到的二端口网络M的散射矩阵S
M
，转化为传输参数矩阵T
M
；
[0018]步骤D：根据T
M
＝T
P
·
T
A
，进行矩阵级联运算，计算得到片上天线AOC的二端口网络A的传输矩阵T
A
；
[0019]步骤E：将片上天线AOC的二端口网络A的传输矩阵T
A
转为散射矩阵S
A
，将S
A
的参数代入接收天线增益公式，得到片上天线增益。
[0020]优选的，所述步骤A中，所述探针为无源器件，S
P12
和S
P21
相等。
[0021]优选的，所述步骤B中，
[0022]优选的，所述步骤C中，
[0023]转化为的传输参数矩阵为：
[0024][0025]优选的，所述步骤D中，由T
M
＝T
P
·
T
A
变换得到得到：
[0026]T
A11
＝(T
M11
T
P22
‑
T
M21
T
P12
)/(T
P11
T
P22
‑
T
P21
T
P12
)；
[0027]T
A12
＝(T
M12
T
P22
‑
T
M22
T
P12
)/(T
P11
T
P22
‑
T
P21
T
P12
)；
[0028]T
A21
＝(T
M21
T
P11
‑
T
M11
T
P21
)/(T
P11
T
P22
‑
T
P21
T
P12
)；
[0029]T
A22
＝(T
M22
T
P11
‑
T
M12
T
P21
)/(T
P11
T
P22
‑
T
P21
T
P12
)。
[0030]优选的，所述步骤E中，为仅包含片上天线与接收天线后的实际散射参数，S
A11
为天线的端口反射系数，S
A21
为代入接收天线增益公式的参数，其中：S
A21
＝1/T
A11
，具体为，S
A21
＝S
P12
S
M21
/(S
M11
S
P22
‑
S
P11
S
P22
+S
P12
S
P21
)
[0031]优选的，将S
A21
代入即可得到探针耦合后的片上天线增益。
[0032]本专利技术具有以下技术效果：
[0033]1、通过探针去嵌入方法，从共同结果中将探针影响去除，可以大幅度降低馈电探针影响，有效修正片上天线增益测量结果；
[0034]2、相对于传统方法具有准确度高、普适性高的优点；
[0035]3、解决了探针对于导波/空间场的耦合去嵌问题，对于提升片上天线测量准确度具有至关重要的意义。
附图说明
[0036]图1为本专利技术探针馈电测量片上天线增益示意图；
[0037]图2为本专利技术矩阵级联示意图；
[0038]图3为本专利技术探针T50A传输系数测量结果示意图；
[0039]图4为本专利技术探针T50A反射系数测量结果示意图；
[0040]图5为本专利技术探针T50A去嵌入对增益测量结果的影响示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。
[0042]本实施例提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用探针馈电，得到探针和片上天线AOC的共同增益测量结果；步骤二、测量片上天线的空间插损参数和探针的散射参数；步骤三、对探针进行耦合去嵌入操作，从共同结果中将探针影响去除；步骤四、得到片上天线的准确增益修正值和端口反射系数。2.根据权利要求1所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述发射天线为片上天线，所述探针馈电一端接入电路的同轴或波导接口，另一端为共面波导形式，接收天线为同轴接口或波导接口。3.根据权利要求1所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述接收天线增益计算公式为：其中：G代表增益，下标R和T分别代表接收和发射，发射天线增益，|S
21
|为测量的插入损耗(去掉直通值)，λ为波长。4.根据权利要求1所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述步骤三中，探针耦合去嵌入的步骤包括：步骤A：测量得到探针的二端口网络P散射矩阵S
P
；步骤B：将探针二端口网络P的散射矩阵S
P
变换为传输矩阵T
P
；步骤C：将片上天线测量中通过测量得到的二端口网络M的散射矩阵S
M
，转化为传输参数矩阵T
M
；步骤D：根据T
M
＝T
P
·
T
A
，进行矩阵级联运算，计算得到片上天线AOC的二端口网络A的传输矩阵T
A
；步骤E：将片上天线AOC的二端口网络A的传输矩阵T
A
转为散射矩阵S
A
，将S
A
的参数代入接收天线增益公式，得到片上天线增益。5.根据权利要求4所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述步骤A中，所述探针为无源器件，S
P12
和S
P21
相等。6.根据权利要求4所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述步骤B中，7.根据权利要求4所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述步骤C中，转化为的传输参数矩阵8.根据权利要求1所述的片上天线测量用探针馈电去嵌入方法，其特征在于，所述步骤D中，由T
M
＝T
P
·
T
A
变换得到T
A
＝T
P
‑1·
T
M
，得到：
T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘潇，梁伟军，班浩，赵兴，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：