[发明专利]一种晶体谐振器测试系统及校准方法

说明书

本申请公开了一种晶体谐振器测试系统，包括频率源、矢量电压表、测试夹具和衰减器，所述频率源和矢量电压表各包括两个输出接口，所述输出接口，用于连接外部标准仪器，进行参数校准，还用于连接测试夹具，形成测试回路，所述频率源，用于产生两路同频同功率激励信号，分别与测试夹具和矢量电压表连接，所述衰减器用于衰减频率源信号，所述矢量电压表，用于测量测试夹具两端矢量信号，所述测试夹具，用于连接待测晶体谐振器。还公开了一种晶体谐振器测试系统校准方法，通过外部标准仪器对频率源和矢量电压表性能测试，经理论修正和系统不确定度分析后，获得系统计量特性。本申请系统结构简单，只增加端口和连接线，不增加系统复杂度，利于推广。

技术领域

本申请涉及一种石英晶体测试系统，特别是涉及一种晶体谐振器测试系统及校准方法。

背景技术

晶体谐振器参数测试系统，也可称为晶体网络分析仪，是一种测试晶体谐振器谐振频率、品质因素、晶体电容、动态电容、动态电感等参数的测量设备，包括频率源、衰减器、功率分配器、矢量电压表(相位计和电压表)等功能单元。按照IEC或国标的测量方法，其频率源输出信号经功率分配器分成两路，第一路经衰减连接矢量电压表第一接口，第二路经专用夹具连接矢量电压表第二接口，矢量电压表需分别测试两路信号的幅值和相位，通过理论公式计算测量结果。目前，这类设备以集成式计算机板卡形式出现。

这种板卡式晶体测试系统存在计量不便的问题，主要是为了提高集成度，其频率源、矢量表及第一路全部集成在板卡上，不对外提供接口，该通道信号测试、分析能力无法从外部确认。目前该类设备仅可计量第二路通道，该类设备所谓的“校准”过程，如开路、短路、负载清零等属于系统误差的自修正，均建立在其内部各通道信号源、矢量电压表输出或测试能力默认良好的基础上，因而该方法不能很好的确定设备计量特性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种晶体谐振器测试系统及校准方法，解决现有测试系统和方法测量结果可信度较低的问题。

本申请实施例提供一种晶体谐振器测试系统，包括频率源、矢量电压表、测试夹具和衰减器，所述频率源和所述矢量电压表各包括两个输出接口，所述输出接口，用于连接外部标准仪器，进行参数校准，还用于连接测试夹具，形成测试回路；所述频率源，用于产生两路同频同功率激励信号，第一路信号通过所述频率源第一接口输出，与测试夹具第一接口连接，所述频率源第二路信号通过第二接口输出，与所述衰减器一端连接；所述衰减器用于衰减所述频率源信号，另一端与所述矢量电压表第一接口连接；所述矢量电压表，用于测量所述测试夹具两端矢量信号，所述矢量电压表第二接口与所述测试夹具第二接口连接；所述测试夹具，用于连接待测晶体谐振器。

本申请实施例还提供一种晶体谐振器测试系统校准方法，用于校准上述晶体谐振器测试系统，包括以下步骤：通过频率源两个输出接口，对所述频率源两路激励信号进行性能测试，获得频率和功率参数；通过矢量电压表两个输出接口，对所述矢量电压表两个输出接口信号进行性能测试，获得电压和相位参数；用计量后的所述频率源和矢量电压表，对所述衰减器进行性能测试；理论修正所述测试夹具和连接线缆引起的测试误差；根据所述频率和功率参数、电压和相位参数、衰减器性能测试参数，以及所述测试夹具和连接线缆理论修正不完善引起的不确定度，分析系统不确定度，获得系统计量特性。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：设计了关键单元对外接口，利用对外接口对关键单元参数溯源，进一步提高测量可信度；同时，利用关键单元对其他组成部分进行性能测试和误差修正，从整体上解决晶体测量系统的计量特性确定问题。系统结构简单，只增加端口和连接线，不增加系统复杂度，利于推广。校准方法简单，溯源途径清晰，降低了系统测量不确定度，可用于标准晶体参数定标和老化考核。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种晶体谐振器测试系统结构示意图；