[发明专利]一种天馈线测试仪及延伸器件误差修正方法有效
申请号: | 201410524341.9 | 申请日: | 2014-10-08 |
公开(公告)号: | CN104316785A | 公开(公告)日: | 2015-01-28 |
发明(设计)人: | 郑恢康;孙林;祝林林 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 |
主分类号: | G01R31/00 | 分类号: | G01R31/00;G01R35/00 |
代理公司: | 济南舜源专利事务所有限公司 37205 | 代理人: | 王连君 |
地址: | 266555 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 馈线 测试仪 延伸 器件 误差 修正 方法 | ||
1.一种天馈线测试仪,其特征在于,包括信号合成模块、功分器、定向耦合器、测试端口、幅相接收机模块、FPGA数字中频处理器和CPU控制器,其中:
信号合成模块,包括激励信号源和本振信号源;
幅相接收机模块,包括一个R通道和一个A通道,在R通道和A通道后方各设置一个A/D转换模块;
激励信号源,用于产生激励信号,并将产生的激励信号发送至功分器;
功分器,用于将所述激励信号功分为两路,一路作为参考信号送入R通道表征入射波,另一路经定向耦合器加到测试端口上作为被测件的激励信号;
定向耦合器,用于将从测试端口得到的被测件的反射波分离出来送入A通道;
本振信号源,用于产生与激励信号源同步的频差固定的本振信号,并将产生的本振信号分别送入R通道和A通道;
进入R通道和A通道的信号分别与本振信号进行基波混频,输出中频信号;
A/D转换模块,用于对所述中频信号进行放大滤波和数字化,转化为数字化中频信号;
FPGA数字化中频处理器,用于对所述数字化中频信号进行I/Q分解和滤波,提取被测网络的幅度信息和相位信息,并发送给CPU控制器;
CPU控制器,一方面用于控制信号合成模块产生射频信号,另一方面用于对被测网络的幅度信息和相位信息进行比值运算、误差修正,求出被测网络的反射参数。
2.根据权利要求1所述的一种天馈线测试仪,其特征在于,所述CPU控制器还连接有通信接口。
3.一种延伸器件误差修正方法,采用如权利要求1所述的天馈线测试仪,其特征在于,在接入延伸器件的测试中,
将延伸器件等效于一段有耗传输线,其长度为l,则散射参数矩阵S为:
式中,Z、Z0分别表示传输线和仪器端口的阻抗,γ=α+jβ,α、β分别表示传输线的损耗和延时;
当Z=Z0时,该段传输线的散射参数矩阵简化为:
仪器本质是进行反射参数的测量,其测量值可由公式(3)式表达:
Γm=S21·Γ·S12=e-2γl·Γ (3)
式中,Γm表示仪器测量值,Γ表示被测件的真实值,S21、S12表示延伸器件的正向和反向传输参数;
在进行端口延伸时,先使延伸器件末端悬空,测量空气开路,近似认为Γ=1;这样获得的测量值Γm1为:
Γm1=e-2γl (4)
由Γm1可获得延伸器件的插入损耗Loss为:
Loss=10log10|Γm1| (5)
利用公式(5),对Γm1的幅值部份进行修正,修正过程如下:
①由公式(5)获得各频点的损耗值,计为Loss1;
②采用最小二乘法对Loss1进行直线拟合,之后选择1/4和3/4扫宽处的两个频点,代入式(6)、(7)中,获得所有频点的损耗值,计为Loss2:
③将Loss2重新代入公式(5)中,获得修正后Γm1幅值;
再接上真实的被测件,这样获得的测量值Γm2可由公式(8)式表达:
Γm2=e-2γl·Γ (8)
将修正后的Γm1幅值带入(8)式中,得到被测件的真实值Γ。
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