毫米波頻段準確測量波導寬邊縫隙導納的方法
2024-01-27 17:43:15 1
專利名稱：毫米波頻段準確測量波導寬邊縫隙導納的方法
技術領域：
本發明是關于波導縫隙導納的測量方法，尤其是毫米波頻段準確測量波導 寬邊縫隙導納的方法。
背景技術：
現有的波導導納測試方法包括行波功率法、縫隙導納簡易測量法、縫隙陣導 納快速測量法、單縫測量法和多縫自導納測量法等多種方法，在毫米波頻段常 用的為單縫測量法和多縫測量測量法，無論是哪一種測量方法，在實際測量中
都需要準確測量S參數，因此必須矢量網絡分析儀的2個測試埠進行嚴格的 雙埠校準。目前，常用的校準方法主要有SLOT校準和TRL校準。SL0T校準需 要用精密的校準件，通過測量一個傳輸標準(T)和3個反射標準(SL0)來確 定矢量網絡分析儀的12項測量誤差。(12項測量誤差是指在使用矢量網絡分析 儀進行測試時因測試系統的不理想匹配、矢量網絡分析儀內部有源或無源器件 的頻率響應誤差、測試埠之間的信號洩漏誤差等引起的測試誤差)。由於加工 的測試附件精密度要求高，加工的複雜性大，操作上也不方便。
TRL (直通—反射一傳輸線)校準是通過測量兩個傳輸標準和一個反射標準 來確定矢量網絡分析儀的12項測量誤差。雖然TRL校準極為精確，在某些情況 下要比SLOT校準更精確，相比上述SLOT校準方法，在擁有相同精度的前提下， TRL校準對校準件的要求更小，校準件的獲得也更容易。但在校準過程中難免要 多次裝拆校準件和被測件，從而導致測試電纜的移動，產生可能出現的相位誤 差。在毫米波頻段的測試系統中，相位誤差的出現，對測量結果將產生不可小 視的影響。因為，測試過程中裝拆校準件和被測件導致測試電纜的移動，可能
會出現零點幾度的相位誤差，嚴重時可能會超過1°，從而影響縫隙導納測量結 果的準確性。
本發明是對上述現有技術的進一步改進和發展。
發明內容
本發明的任務是提出一種測試精度更高，使用操作更方便，而且與現有技 術相比測試結果更準確可靠，準確測量波導寬邊縫隙導納的方法
技術領域：
本發明實現上述目的方法可以通過以下措施來達到。 一種準確測量波導寬 邊縫隙導納的方法，包括下列步驟測試過程中，建立一個由矢量網絡分析儀 和計算機組成的測試平臺；將連接於矢量網絡分析儀雙埠的兩個傳輸線校準 件Ll、 L2和一個反射校準件R，其中Ll和R做成與被測件長度一致，L2做成 與被測件長度相差^/4 ;並對矢量網絡分析儀的雙埠進行LRL標準校準測試， 測出被測校準件的S參數，並根據測得的校準件的S參數計算出使用矢量網絡 分析儀測試過程中存在的12項測試誤差；然後將矢量網絡分析儀的兩個測試端 口與待測的波導寬邊縫隙導納測試件相連接，測出被測測試件的S參數，由傳 輸係數法通過上述計算機含有的數學軟體計算出波導寬邊縫隙的導納值。.
上述S參數是指將被測件等效為一個雙埠微波網絡的散射參數，^是測 試頻帶內的中心頻率對應的波導波長；LRL是兩個傳輸線校準件L1和L2、 一個
反射校準件R。
本發明相比於現有技術具有如下有益效果。
在本發明中，採用LRL校準法，並且將傳輸線校準件L1、反射校準件R做 成與被測件長度一致，將另一個傳輸線校準件L2做成與被測件長度相差人/4 ， 由兩個傳輸標準和一個反射標準組成的LRL (傳輸線Ll一反射件R—傳輸線L2) 校準形式，避免和減小了校準過程中因多次裝拆校準件和被測件導致測試電纜 的移動而可能會出現的相位誤差，克服了現有技術加工測試附件的複雜性和操 作上的不方便性，相比於現有技術的測試精度更高，操作更方便，測試結果更
準確。
為了更清楚地理解本發明，現將通過本發明實施例，同時參照附圖，來描
述本發明，其中
圖1是本發明毫米波頻段波導寬邊縫隙導納的系統校準測試框圖。 圖2是本發明毫米波頻段波導寬邊縫隙導納的測試框圖。
具體實施例方式
參閱圖1、圖2。根據本發明，用矢量網絡分析儀電連接含有數學分析軟 件程序的計算機，建立測試平臺；被測件參數的測試數據通過GPIB接口傳輸到 計算機，矢量網絡分析儀的兩根測試電纜分別與兩個同軸一波導轉換器相連接。 一端傳輸線Ll作為標準1、另一段傳輸線L2作為標準2、反射件作為標準3， 形成兩個傳輸標準和一個反射標準(傳輸線Ll一反射件R—傳輸線L2) LRL校 準形式。
對矢量網絡分析儀進行校準時，將矢量網絡分析儀的兩根測試電纜分別與 一個作為傳輸標準使用的波導兩端進行連接。波導長度與被測的導納測試件長 度相同，測量得到被測傳輸波導的S參數。將矢量網絡分析儀的一根測試電纜 與一個作為反射標準使用的終端短路的波導進行連接，波導長度與被測的導納 測試件長度相同，測量得到被測短路波導的S參數。將矢量網絡分析儀的兩根 測試電纜分別與第二個作為傳輸標準使用的波導兩端相連接，波導長度與被測 的導納測試件長度相差^" (^為測試頻帶內的中心頻率對應的波導波長)，測 量得到被測傳輸波導的S參數。完成校準測試後的矢量網絡分析儀的兩根測試 電纜與被測的波導寬邊縫隙導納測試件的兩端相連接，測量得到被測件的S^參 數。根據三次校準後測得的S參數，可以計算出使用矢量網絡分析儀測試過程 中存在的12項測量誤差。在完成LRL校準後的矢量網絡分析儀上進行波導寬邊
縫隙導納測試件的S參數的測量，並帶入第2)步驟校準時測量得到的第一根傳 輸線的傳輸參數，通過數學分析軟體由傳輸係數法計算出縫隙的導納值。
上述步驟主要包括
1) 一個由矢量網絡分析儀電連接含有數學分析軟體程序的計算機組成的測 試平臺；
2) 在矢量網絡分析儀上進行雙埠的LRL (傳輸線一反射一傳輸線)校準， 通過測量兩個傳輸標準和一個反射標準來確定雙埠的12項測量誤差。為了避 免多次裝拆校準件和被測的導納測試件導致測試電纜的移動而引入測試誤差， 將傳輸線L、反射件R做成與被測件長度一致，將另一段傳輸線L做成與被測件 長度相差λg/4， λg為測試頻帶內的中心頻率對應的波導波長；
3) 在進行雙埠校準後的矢量網絡分析儀上，進行波導寬邊縫隙導納測試
件的S參數的測量，引入第2步驟校準時測量並計算得到的12項測量誤差，通過上述計算機含有的數學分析軟體，由傳輸係數法計算出波導寬邊縫隙的導納值。
權利要求
1.一種準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，包括下列步驟測試過程中，建立一個由矢量網絡分析儀和計算機組成的測試平臺；將連接於矢量網絡分析儀雙埠的兩個傳輸線校準件L1、L2和一個反射校準件R，其中L1和R做成與被測件長度一致，L2做成與被測件長度相差λg/4；並對矢量網絡分析儀的雙埠進行LRL標準校準測試，測出被測校準件的S參數，並根據測得的校準件的S參數計算出使用矢量網絡分析儀測試過程中存在的12項測試誤差；然後將矢量網絡分析儀的兩個測試埠與待測的波導寬邊縫隙導納測試件相連接，測出被測測試件的S參數，由傳輸係數法通過上述計算機含有的數學軟體計算出波導寬邊縫隙的導納值 top= "104" left = "57"/>上述S參數是指將被測件等效為一個雙埠微波網絡的散射參數，λg是測試頻帶內的中心頻率對應的波導波長；LRL是兩個傳輸線校準件L1和L2、一個反射校準件R。
2. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於， 被測件參數的測試數據通過GPIB接口傳輸到計算機。
3. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於， 矢量網絡分析儀的兩根測試電纜分別與兩個同軸一波導轉換器相連接。
4. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於， 對矢量網絡分析儀進行校準時，將矢量網絡分析儀的兩根測試電纜分別與一個 作為傳輸標準使用的波導兩端進行連接，波導長度與被測的導納測試件長度相 同。
5. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於, 對矢量網絡分析儀進行校準時，將矢量網絡分析儀的一根測試電纜與一個作為 反射標準使用的終端短路的波導進行連接，波導長度與被測的導納測試件長度 相同。
6. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於，對矢量網絡分析儀進行校準時，將矢量網絡分析儀的兩根測試電纜分別與第二 個作為傳輸標準使用的波導兩端相連接，波導長度與被測的導納測試件長度相差"4。
7. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於, 根據三次校準後測得的S參數，以此計算出使用矢量網絡分析儀測試過程中存 在的12項測量誤差。
8. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於， 完成校準測試後的矢量網絡分析儀的兩根測試電纜與被測的波導寬邊縫隙導納 測試件的兩端相連接，測量得到被測件的S^參數。
9. 根據權利要求1所述的準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，其特徵在於， 帶入LRL校準時測量得到的第一根傳輸波導的傳輸參數，通過數學分析軟體由 傳輸係數法計算出縫隙的導納值。
全文摘要
本發明涉及一種毫米波頻段波準確測量波導寬邊縫隙導納的方法，測試過程中，建立一個由矢量網絡分析儀和計算機組成的測試平臺；將連接於矢量網絡分析儀雙埠的兩個傳輸線校準件L1/L2和一個反射校準件R，其中L1和R做成與被測件長度一致，L2做成與被測件長度相差λg/4，對矢量網絡分析儀的雙埠進行LRL標準校準測試，測得被測校準件的S參數，計算出測試過程中存在的12項測量誤差；然後測試試件的S參數，通過計算機含有的數學軟體計算出波導寬邊縫隙的導納值。本發明用LRL校準對矢量網絡分析儀雙埠校準，通過調整校準件的長度，解決了現有技術校準過程中多次裝拆校準件和被測件，導致測試電纜移動可能會出現的相位誤差和加工測試附件的複雜性。
文檔編號G01R27/02GK101339213SQ20081004575
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月7日 優先權日2008年8月7日
發明者凡 羅 申請人:中國電子科技集團公司第十研究所