量测待测物散射参数的方法技术

本发明专利技术提供一种量测待测物散射参数的方法，可以在不需要使用转接校正器进行全双端口校正的情况下量测两端具有不同接头规格的待测物散射参数。本发明专利技术利用两次的单端口校正程序，建立两个误差模型，其中第一个误差模型包括网络分析仪的连接端口与接线的特性，第二个误差模型则还包括待测物的特性。所以，自第二个误差模型中移除第一个误差模型的参数后便可得到待测物的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种转接器的散射參数(scattering parameters,简称S參数)的量测方法，特别是涉及ー种以网络分析仪量测转接器散射參数的方法。
技术介绍
随着电子电路的操作频率愈来愈高，电子元件的特性就愈复杂,包括走线上的电感值与电容值，或是元件的寄生效应都会随操作频率增加而显现出来。一般而言，在VHF(very high frequency, 30 300MHz)下，电子元件的特性可以藉由精准的万用电表取得。当操作频率较高时，就必须藉由高频量测仪器来取得电子元件的特性。最常用的高频量测仪器为网络分析仪(network analyzer),可用来量测电子元件 或是待测物的散射參数。网络分析仪是藉由量测待测物在不同频率下的散射參数(包括功率反射系数(reflected coefficient)与穿透系数(transmitted coefficient))来分析待测物特性。一般而言，最常见的网络分析仪都是指向量式网络分析仪(Vector NetworkAnalyzer, VNA)。在进行高频电路量测时，常需要使用各种转接器(adapter)，这些转接器用来转接不同规格的接头，例如N-type转3. 5mm、3. 5mm转2. 4mm,或是晶圆量测用的GSG转3. 5mm等。由于这些转接器两边的接头规格不同,所以需要两组short, open与load校正器(calibration kits)以及ー个具有不同接头规格的标准转接校正器来进行双端ロ(twoports)的校正。但是这种两边不同规格的标准thru校正器的价格昂贵，且适用频率愈高，其价格更高。
技术实现思路
本专利技术提供一种量测待测物散射參数的方法，可以在不需要以标准转接校正器进行全双端ロ校正的情况下量测高频转接器(RF adapter)的散射參数，藉此降低量测的次数与对校正器的需求。本专利技术提出一种量测待测物散射參数的方法，适用于量测两端具有不同规格的第一接头与第二接头的ー待测物，此量测方法包括下列步骤首先，对网络分析仪的第一连接端ロ进行第一次单端ロ校正程序以取得第一组校正參数；连接待测物的第一接头至第一连接端ロ ；经由待测物的第二接头，对第一连接端ロ进行第二次单端ロ校正程序以取得參考平面对应于待测物的第二接头的第二组校正參数；最后，对第一组校正參数与第二组校正參数进行运算以取得对应于待测物的散射參数。在对第一组校正參数与第二组校正进行运算以取得对应于待测物的散射參数的步骤中还包括利用下列方程式计算该待测物的散射參数_8]Erf^sAEdf-Edf)e'J\-e,fsu)2S21S12 = —^-SF uJ ErfS22 =Esf -たづう2其中，Sn、S12、S21 > S22表示待测物的散射參数；edf表示第一组校正參数中的顺向指向性误差(Forward Directivity Error),E' DF表示第二组校正參数中的顺向指向性误差；Esf表示第一组校正參数中的顺向讯号源端匹配误差(Forward Source Match Error),Ei SF表示第二组校正參数中的顺向讯号源端匹配误差；EKF表示第一组校正參数中的顺向反射路径误差(Forward Reflection Tracking Error), E1 KF表示第二组校正參数中的顺向反射路径误差。 综合上述，本专利技术所提出的量测待测物散射參数的方法，利用两次的单端ロ校正程序即可求得高频转接器的散射參数。此方法不需要转接校正器(如3. 5mm to 2. 4mm Thrukit)与全双端ロ校正程序，可以降低校正成本与量测时间。为使本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图详细说明如下。附图说明图I示出了网络分析仪的量测示意图。图2A示出了顺向误差模型的示意图。图2B示出了反向误差模型的示意图。图3A示出了本专利技术ー实施例的第一次单端ロ校正程序示意图。图3B示出了本实施例的第一组校正參数的误差模型示意图。图4A示出了本实施例的第二次单端ロ校正程序的示意图。图4B示出了第二组校正參数的误差模型示意图。图5示出了本实施例的量测待测物散射參数的方法流程图。附图符号说明100:网络分析仪110、120 :高频连接线111、121:接头130 :待测物300:网络分析仪301:第一连接端ロ310 :高频连接线311 :接头351 :短路校正器352 :开路校正器353 :负载校正器360 :误差模型430 :转接器431 :接头432 :接头451 :短路校正器452 :开路校正器453 :负载校正器460:误差模型Edf, Ei DF:顺向指向性误差Edk:反向指向性误差 Esf, Ei SF:顺向讯号源端匹配误差ESK:反向讯号源端匹配误差Elf :顺向负载端匹配误差Ele :反向负载端匹配误差Eef, Ei EF -M向反射路径误差Εκκ:反向反射路径误差Etf:顺向穿透路径误差Etk :反向穿透路径误差Exf:顺向串音误差Εχκ:反向串音误差B1 :对应于第一连接端ロ的入射信号Id1 :对应于第一连接端ロ的反射信号或输出信号a2 :对应于第二连接端ロ的入射信号b2 :对应于第二连接端ロ的反射信号或输出信号Sn、S12, S21, S22 :待测物的散射參数S510 S540 :流程图步骤具体实施例方式在下文中，将藉由附图说明本专利技术的实施例来详细描述本专利技术，附图中的相同參考数字可用以表示类似的元件。在进行量测前，网络分析仪必须先执行校正程序，求出系统误差项，再以反嵌入技术(de-embedding techniques)得到待测物的散射參数(S-parameters)。网络分析仪的误差主要可分为三种随机误差(Random Errors、漂移误差(Drift Errors)与系统误差(Systematic Errors)。随机误差主要来自于仪器的热杂讯与接头，是属于无法预测(Unpredicted)与时变的(Time-Variant)的误差，所以目前的误差模型无法校正随机误差，只能靠多次量测的平均来降低随机误差的影响。漂移误差主要是来自于机械老化与温度的漂移，所以网络分析仪的环境温度最好是稳定的。在开机后进行暖机，等待仪器的温度稳定后再进行量测可以得到比较准确的量测結果。系统误差主要来自于网络分析仪内部装置的非理想特性，所以具有可重复性(repeatable)与非时变(Time-Invariant)的特性。由于系统本身无法预测到时变的随机误差与漂移误差，所以无法准确的去除这些误差。然而，系统误差则可以藉由校正程序与数学运算的方式去除以增加待测物的量测准确度。校正程序主要是为建立量测的參考平面(reference plane)，将參考平面移至量测接头的前端，也就是待测物(device under test,简称DUT)的两端，以特性化测试夹具与互连线效应。藉此，去除造成非理想特性的系统误差以反推待测物的真实散射參数。请參照图1，其示出了网络分析仪的量测示意图。网络分析仪100通过高频连接线110与120连接至待测物130，其中误差的来源包括网络分析仪100与高频连接线110与120，因此必需将量测的參考平面移至高频连接线110与120的接头111、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量测待测物散射参数的方法，适用于量测具有一第一接头与一第二接头的一待测物，包括：对一网络分析仪的一第一连接端口进行第一次单端口校正程序以取得一第一组校正参数；连接该待测物的该第一接头至该第一连接端口以经由该待测物的该第二接头，对该第一连接端口进行第二次单端口校正程序以取得参考平面对应于该待测物的该第二接头的一第二组校正参数；以及对该第一组校正参数与该第二组校正参数进行运算以取得对应于该待测物的散射参数。

【技术特征摘要】
2011.06.22 TW 1001218111.一种量测待测物散射参数的方法，适用于量测具有一第一接头与一第二接头的一待测物，包括 对一网络分析仪的一第一连接端口进行第一次单端口校正程序以取得一第一组校正参数； 连接该待测物的该第一接头至该第一连接端口以经由该待测物的该第二接头，对该第一连接端口进行第二次单端口校正程序以取得参考平面对应于该待测物的该第二接头的一第二组校正参数；以及 对该第一组校正参数与该第二组校正参数进行运算以取得对应于该待测物的散射参数。2.如权利要求I所述的量测待测物散射参数的方法，其中该待测物为一转接器，且该第一接头与该第二接头的规格不同。3.如权利要求I所述的量测待测物散射参数的方法，其中在对该第一组校正参数与该第二组校正参数进行运算以取得对应于该待测物的散射参数的步骤还包括利用下列方程式计算该待测物的散射参数 ^ —_Edf — Edf_ ERF + ESF [EDF — EDF ) O O _ E^(I-EsfSu)2 ^21^12 一J7c _ J7'ESF SnS 12°22 _ i^SF ~ λ ρ ο 其中，Sn、S12、S21、S22表示该待测物的散射参数；Edf表示该第一组校正参数中的顺向指向性误差，!^表示该第二组校正参数中的顺向指向性误差；ESF表示该第一组校正参数中的顺向讯号源端匹配误差，E'…表示该第二组校正参数中的顺向讯号源端匹配误差出吧表示该第一组校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：文圣友，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：