[发明专利]被检测体的散射系数的测定方法和测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对电子器件等被检测体(DUT)的散射系数进行矢量测定的测定方法和测定装置。

背景技术

高频电子电路的工作频率越来越高频化，电路中使用的电子器件也必须在高频区域中测定正确的电特性。作为高频测定项目中的重要的项目，有反射系数和传递系数。反射系数是能从DUT反射的反射波相对施加于DUT的入射波的比。此外，传递系数是能透过DUT的透过波相对施加于DUT的入射波的比。它们都是矢量值(或者复数量)。可是，在实际使用上，常常只是它们的振幅信息(标量值)重要。

在用测定系统观测DUT的反射波或透过波时，通常在它们中很多地包含测定系统的误差。从观测量除去测定系统的误差，取得DUT的真的特性，但是有必要在其中，把反射波或透过波作为矢量值观测(矢量测定)。在只观测这些振幅信息(标量值)时，不可能正确去除测定系统的误差。即在实际使用上，即使只有反射系数和传递系数的振幅重要，为了正确测定它们，矢量值是必需的。

在毫米波段以上的高频特性的矢量测定中一般使用矢量网络分析器(VNA)。VNA为了求出DUT的散射系数(反射系数、传递系数等)矩阵，对DUT施加测定信号，测定反射波和透过波分别对于测定信号的振幅比和相位差。即VNA是在信号源组合矢量检波器的测定器。以往的VNA为矢量检波器的结构，重要的部分采用下述方式，即使用由局部振荡器和混频器构成的PLL(Phase Locked Loop)电路的外差式检波方式。

可是，在VNA的结构中，由于测定频率提高，而PLL电路的局部振荡器和混频器的级数增加，从而存在价格显著上升的问题。而且，由于频率提高，引起频率变换时的损失和测定信号纯度的下降，存在高精度测定变得困顿的问题。

在非专利文献1中，提出构筑对入射波和反射波进行4个电力测定的测定系统，进行电力测定，使用测定系统的系统参数，从所述4个电力测定值导出相位差的方法。在该方法中，根据在电磁波计测中是基本测定量，并且计测精度几乎不依存于频率的称作电力值的标量值的计测，求出由于频率提高而高精度的测定变得困难的相位差，能解决VNA中的上述缺点。可是，进行反射测定时，有必要用4个电力测定器测定4个电力，所以测定器整体的规模增大，存在成本增加的问题。

专利文献1的基本测定原理与非专利文献1同样，但是电力测定值从4个增加到5个，入射波和反射波的振幅比变为能比较，从而使测定精度提高。在该方法中，进行反射测定时，用5个电力测定器测定5个电力，所以测定器全体的规模进一步增大，也花费成本。

非专利文献1：G.F.Engen，“The six-port reflectometer：An alternativenetwork analyzer，”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.，vol.MTT-25，no.12，pp1075-1080，Dec.1977.

专利文献1：专利第3540797号公报

发明内容

在此，本发明的优选实施方式的目的在于，提供实质上通过标量测定器实施被检测体的散射系数的矢量测定，能减小测定器的规模，并且能减少成本的测定方法和测定装置。

本发明的优选实施方式1是一种测定方法，进行被检测体的散射系数的矢量测定，其特征在于，包括：第一步骤，准备测定系统，该测定系统具有对所述被检测体提供信号的信号源、将所述被检测体的反射波或者透过波作为标量值测定的标量测定器和对于所述被检测体的反射波或者透过波分别叠加至少3个不同的矢量信号的叠加信号系统；第二步骤，将所述至少3个矢量信号的关系值作为矢量值赋值；第三步骤，对所述被检测体的反射波或者透过波叠加所述至少3个矢量信号，通过所述标量测定器将各叠加信号分别作为标量值进行测定；和第四步骤，使用所述第二步骤中所取得的关系值，将所述第三步骤中所测定的至少3个标量值变换为至少一个矢量值，求出被检测体的散射系数。

本发明的理想的实施方式2是一种测定装置，进行被检测体的散射系数的矢量测定，包括：信号源，其对所述被检测体提供信号；叠加信号系统，其对于所述被检测体的反射波或者透过波，分别叠加将彼此的关系值作为矢量值赋值的至少3个不同的矢量信号；标量测定器，其将对所述被检测体的反射波或者透过波叠加所述至少3个矢量信号的叠加信号分别作为标量值测定；变换单元，其使用所述至少3个矢量信号的被赋值的关系值，将由所述标量测定器所测定的至少3个标量值变换为至少一个矢量值，求出被检测体的散射系数。