[发明专利]一种自动恢复电子校准件定标数据的装置和方法

说明书

本发明公开了一种自动恢复电子校准件定标数据的装置和方法，属于测试技术领域，本发明装置包括矢量网络分析仪和电子校准件，电子校准件包括ARM微处理器、微波模块、第一FLASH芯片即NAND FLASH 1、第二FLASH芯片即NAND FLASH 2、稳压限幅电路、第一开关和第二开关；ARM微处理器通过USB接插件与矢量网络分析仪连接；本发明增加了稳压限幅电路，对电子校准件进行保护；提供了一种自动恢复电子校准件定标数据的方法，只需按一个开关就可以完成数据的恢复；增强了电子校准件的稳定性和耐用性，减少了电子校准件用户的经济损失，调高了生产和科研效率。

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种自动恢复电子校准件定标数据的装置和方法。

背景技术

校准是矢量网络分析仪高精度测量的前提，传统的校准方式为机械校准。机械校准使用标准的机械校准件(包括开路器、短路器、负载、空气线等)，针对每一种校准件进行单独测量，得到的数据与校准件本身特性数据进行比较，计算得到测量误差。这种方式需要多次人工手动接插，速度慢，容易引进人为误差，影响校准的准确度。越来越多的用户选择使用电子校准件进行准件，电子校准只需一次接插，速度快，对操作者影响较小。电子校准件通过USB接口控制校准件内部的电子标准状态改变，从而完成矢量网络分析仪的校准。电子校准件具有可程控校准、校准质量高、对操作人员要求低等优点，逐步呈现替代机械校准件的趋势。电子校准使用可程控的电子标准模块，电子标准模块内置多种反射阻抗状态和至少一个传输阻抗状态。电子校准件作为校准标准，只有经过定标才能使用。电子校准件通常含有多个端口，每个端口包含多个标准，且电子校准件在定标时，定标点数很多(通常要数千点左右)，这些定表数据都被存储在FLASH芯片中。

(1)由于电子校准件是通过USB电缆与网络参数测试仪相连，整个电子校准件的供电都是由网络参数测试仪通过USB接口进行提供的，电子校准件内部包含主控CPU、存储定标数据的FLASH以及微波模块等。电子校准件内部的每个器件的输入电压和电流都有规定和要求，不能超出范围，这就要求网络参数测试仪测试主机USB接口输出的电压要在4.75V～5.25V范围之内。但是不同型号的网络参数测试仪，由于使用不同的工控机模块和电源模块在网络参数测试仪的开机重启时会造成USB接口的输出的电压超过5.25V，达到5.7v左右，会对电子校准件造成损坏。而用户使用电子校准件时，常常使用完成后，会忘记把电子校准件从网络参数测试仪通USB接口拔出。因此，经常会出现连接着电子校准件情况下，关闭或打开网络参数测试仪。而为了保证用户的校准效率，在每次开机时网络参数测试仪会自动读取电子校准件的定标信息，放入本地磁盘。在网络参数测试仪每次开机，由于网络参数测试仪USB接口输出的电压会有过冲，过大会造成存储在FLASH芯片里的定标数据损坏或被自动擦除，严重时可能会造成FLASH芯片被损坏，造成整个电子校准件损坏。这一问题会给用户造成时间和经济上的巨大损失，影响工作进展。客户需要把电子校准那件返厂重维修，并重新定标，并交纳费用，费用往往高达几万元。

(2)有些电子校准件的用户会常年，每天24小时使用电子校准件，造成电子校准件的FLASH读写次数超过上限而出现FLASH里的数据出错。

(3)在特殊的环境下，静电会造成电子校准件的FLASH芯片损坏。

矢量网络分析仪依靠校准与矢量误差修正达到高测量精度。电子校准件通过程控接口控制校准件内部的电子标准状态改变，从而完成矢量网络分析仪的校准。电子校准件是通过USB电缆与网络参数测试仪相连，整个电子校准件的供电都是由网络参数测试仪通过USB接口进行提供的，电子校准件内部包含主控CPU、存储定标数据的FLASH以及微波模块等。电子校准使用可程控的电子标准模块，电子标准模块内置多种反射阻抗状态和至少一个传输阻抗状态，这些阻抗状态通过定标得到其“实际值”。电子校准件能够进行单端口校准和多端口校准，校准精度和机械校准件精度相当，但在校准速度和校准成功率上大大优于采用机械校准件的校准过程。电子校准件是基于ARM微处理器的一个微控制系统，它由USB接口从主机获得电源和控制指令，完成矢量网络分析仪的校准。其整机原理框图如图1所示。