【技术实现步骤摘要】
一种微波器件阻抗测量校准方法
本专利技术涉及一种阻抗测量校准方法,尤其涉及一种具有去嵌入功能的微波器件阻抗测量校准方法。
技术介绍
微波器件如场效应管、晶体管、检波管、贴片电容、贴片电感等经常被用于微波电路设计,由于工作频率太高,器件封装会引入寄生效应,因此必须对器件阻抗特性进行精确测量。微波器件的阻抗特性一般采用散射参数(S参数)来描述,测量仪器通常选择矢量网络分析仪,但矢量网络分析仪只能测量能与其端口匹配的微波器件,如同轴端口、波导端口,而微波器件接口种类众多,需要利用专门的夹具进行接口转换,再通过校准算法提取微波器件的真实散射参数。通常将直接从测量结果去除夹具引入误差的过程称为去嵌入处理,该过程相对低频测量要求更为复杂。目前工程上实现去嵌入的校准算法主要有两种,SOLT算法和TRL算法。SOLT算法是一种无宽带限制的高精度校准算法,包含开路、短路、直通、负载四种校准件,校准件制作要求高,一般仅适用标准测量;TRL算法是一种有带宽限制的高精度校准算法,包含直通、反射、延时三种校准件,一般采用微带传输线或共面波导制作,校准件加工成本低,适用于大多数表贴器件测量,但当工作频带超过8:1时(最高频率:最低频率>8:1),测量会出现局部相位模糊,必须增加新的延时线校准件以保证测量精度,操作相对麻烦,特别是频率低于百兆赫兹或高于数十吉赫兹时,延时线校准件尺寸或长至数米,或短至数百微米,给加工和测量带来困难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,针对TRL算法的测量带宽有限问题,提供一种改进的TRL校准方法,该方法基于现有测量数据,利用虚拟测量技术解决局 ...
【技术保护点】
一种微波器件阻抗测量校准方法,其特征在于:该方法包括步骤:第一步,计算延时传输线传输参数,测量直通校准件散射参数和延时校准件的散射参数,分别转换为传输参数,通过矩阵求逆、相乘运算和二次方程求解计算延时校准件中包含的延时传输线传输参数;第二步,计算虚拟延时校准件的传输参数,利用第一步计算的延时传输线传输参数计算新增加的虚拟传输线的传输参数,通过矩阵求逆和相乘运算在原有延时校准件中嵌入新增加的虚拟传输线,得到虚拟延时校准件的传输参数;第三步,计算微波器件去嵌入传输参数,已知直通校准件散射参数、反射校准件散射参数和第二步得到的虚拟延时校准件的传输参数,按照常规TRL校准方法提取测量夹具的校准系数,通过矩阵求逆和相乘运算得到微波器件去嵌入传输参数;第四步,计算微波器件归一化散射参数,已知传输线特性阻抗和系统测量参考阻抗,对第三步得到微波器件去嵌入传输参数进行阻抗归一化变换,得到相对于系统测量参考阻抗归一化的微波器件传输参数,再经过等价变换得到微波器件归一化散射参数。
【技术特征摘要】
1.一种微波器件阻抗测量校准方法,其特征在于:该方法包括步骤:第一步,计算延时传输线传输参数,测量直通校准件散射参数和延时校准件的散射参数,分别转换为传输参数,通过矩阵求逆、相乘运算和二次方程求解计算延时校准件中包含的延时传输线传输参数;第二步,计算虚拟延时校准件的传输参数,利用第一步计算的延时传输线传输参数计算新增加的虚拟传输线的传输参数,通过矩阵求逆和相乘运算在原有延时校准件中嵌入新增加的虚拟传输线,得到虚拟延时校准件的传输参数;第三步,计算微波器件去嵌入传输参数,已知直通校准件散射参数、反射校准件散射参数和第二步得到的虚拟延时校准件的传输参数,按照常规TRL校准方法提取测量夹具的校准系数,通过矩阵求逆和相乘运算得到微波器件去嵌入传输参数;第四步,计算微波器件归一化散射参数,已知传输线特性阻抗和系统测量参考阻抗,对第三步得到微波器件去嵌入传输参数进行阻抗归一化变换,得到相对于系统测量参考阻抗归一化的微波器件传输参数,再经过等价变换得到微波器件归一化散射参数,所述第四步中微波器件去嵌入传输参数的阻抗归一化变换公式为式中Z0表示传输线特性阻抗,Zc表示系统测量参考阻抗,Tx表示微波器件去嵌入传输参数,Ty表示归一化的微波器件传输参数,计算延时传输线传输参数,通过矢量网络分析仪测量得到直通校准件散射参数
【专利技术属性】
技术研发人员:杨成,易波,王为,刘培国,刘继斌,周东明,李高升,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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