【技术实现步骤摘要】
一种基于时域分析法的介质厚度估计方法
[0001]本专利技术属于微波测量
,尤其是一种基于时域分析法的介质厚度估计方法。
技术介绍
[0002]矢量网络分析仪(VNA)是一种精密的综合性微波测量仪器,它能够测量单端口网络或多端口网络的散射参数(S参数),矢量网络分析仪往往采用扫频的方式测量被测器件(DUT)的S参数频域数据(包括幅度特性和相位特性),然后通过内部的运算模块计算它的阻抗参数,导纳参数,传输参数等数据,但是这些数据均为频域数据。很多场景下,例如对器件特性的不连续性进行检测时,往往需要判断不连续点的位置或多径传输的问题,观测其S参数的时域数据可以非常直观的看到DUT的特性。矢量网络分析仪的时域测量技术正是该方法的应用,该技术是基于傅里叶变换理论,采用离散傅里叶变换实现频域数据和时域数据的转换。
[0003]常规时域分析法采用时域选通法对不连续点的时域波形进行开窗处理,再转换至频域计算反射系数的模值,再由平面波对理想介质分界平面的垂直入射场景下反射系数与波阻抗的关系进而推算介质的介电常数。再由介电常数结合时域不连续点的时间差计算得到介质的厚度,但是此方法的误差因素较多,首先该方法受测试带宽影响较大,带宽不足会导致时域不连续点波形发生交叠,导致无法进行时域选通。并且在时频变换过程中为了减小旁瓣,振铃效应等影响,会对信号加不同衰减系数的窗函数,关于窗的选择也是误差的来源之一。计算时域不连续点的时间差也会存在时间读取的误差。如果介质是多层介质或者有损介质,则计算误差和计算难度会大大提升,计算精度也会降 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于时域分析法的介质厚度估计方法,其特征在于包括如下步骤:(1)设置对照组测试系统,通过矢量网络分析仪测试聚束天线校准处的反射系数S11,测试数据记为(2)设置介质厚度测试系统,通过矢量网络分析仪测试聚束天线校准处的反射系数S11,测试数据记为(3)测量天线驻波;(4)反射系数S11频域数据处理将介质厚度测试系统的S11频域数据扣除天线驻波后的数据,除以对照组测试系统的S11频域数据扣除天线驻波的数据,得到S
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;(5)S11时频变换计算介质厚度根据步骤(4)得到的S
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,转换到时域,测量时间观测范围终点的时移T0;根据时移大小即可计算出介质厚度;(6)提高介质厚度测量精度采用线性调频逆Z变换,提高时间分辨精度,得到更加精确的时移T0,从而改善介质厚度的精度。2.根据权利要求1所述的一种基于时域分析法的介质厚度估计方法,其特征在于:步骤(1)进一步为:(1)设置对照组测试系统对照组测试包括矢量网络分析仪、聚束天线、金属板;矢量网络分析仪连接聚束天线的校准处,即馈源接收端口,聚束天线垂直于金属板摆放;通过矢量网络分析仪测试聚束天线校准处的反射系数S11,测试数据记为3.根据权利要求1所述的一种基于时域分析法的介质厚度估计方法,其特征在于:步骤(2)进一步为:(2)设置介质厚度测试系统介质厚度测试系统包括矢量网络分析仪、聚束天线、待测介质板、金属板;矢量网络分析仪连接聚束天线的校准处,即馈源接收端口,待测介质板背后紧贴金属板,聚束天线垂直于介质板摆放;聚束天线到金属板的距离和对照组测试系统保持一致;通过矢量网络分析仪测试聚束天线校准处的反射系数S11,测试数据记为4.根据权利要求1所述的一种基于时域分析法的介质厚度估计方法,其特征在于:步骤(3)进一步为:(3)测量天线驻波通过矢量网络分析仪测试聚束天线在无待测介质板和金属板时的反射系数,即天线驻波记为S
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。5.根据权利要求1所述的一种基于时域分析法的介质厚度估计方...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宇,赵博,杨涛,何子远,严杰,周翼鸿,彭浩,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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