[发明专利]一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法

说明书

本发明公开了一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法，具体实现：步骤1、建立端口反射系数校准信号流图；步骤2、在两个校准面分别连接开路标准、短路标准、负载标准、幅度相位标准，求解误差系数；步骤3、连接被测件进行测量，计算被测件S参数；步骤4、根据步骤1中的信号流图，建立表示被测件输出端反射系数与入射信号关系的方程组，并求解；步骤5、通过调整入射信号比值，实现对被测件输出端反射系数的精确控制。本方法消除了测量通道带来的误差，建立端口正向、反向信号与两个入射信号之间的数学关系，通过调整两个入射信号相对幅度和相位，将端口反射系数调整到所需的数值，从而实现被测件输出端反射系数的精确模拟。

技术领域

本发明涉及矢量网络分析仪测试技术领域，尤其涉及的是，一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法。

背景技术

微波放大器芯片在性能测试时需要进行端口反射系数模拟。在测试中，对被测器件输出端施加反向激励，反向激励信号相对于被测件正向输出信号的幅度和相位可以调整，以模拟不同负载阻抗时的反射系数。在测量时，测量设备是通过参考接收机读取入射信号幅度和相位的。但是测量通道存在反射跟踪、方向性等很多误差因素，参考接收机读到的数据不代表校准面的数据，校准面的反向信号与正向信号的比值才代表输出端反射系数。为了准确读取并调整输出端反射系数值，必须对入射信号进行修正。

当微波放大器芯片在小信号状态下工作时，其输入输出端都需要被设计成为共轭匹配状态，此时，微波放大器的输入输出为线性放大的关系。然而当提高输入功率时，由于放大器的特性变化，微波放大器芯片的负载阻抗匹配最佳点就会发生改变，这将会使得微波放大器无法获得最大的功率输出。为了找到在大功率状态下工作的微波放大器芯片负载阻抗匹配最佳点，需要改变负载阻抗的值，这就需要端口反射系数模拟的方法。端口反射系数模拟的方法，是通过对被测件输出端施加一个反向激励信号，与正向输出信号合成一个反射系数，如图1所示。通过对a2的调整，从而实现被测件输出端反射系数的模拟。

Γ＝a2/b2，

实际的测试装置结构如图2所示。在进行反射系数控制时，主机是通过参考接收机读取入射信号幅度和相位的。但是测量通道存在信号幅度损耗、相位偏移，定向耦合器也并非理想，因此测量中存在很多误差因素。接收机读到的反射系数不代表被测件输出端的数据，因此必须解决端口反向激励信号的幅度相位修正问题。

现有技术的不足主要体现在：在进行端口反射系数模拟时，测量通道存在信号幅度损耗、相位偏移等误差因素，接收机读到的反射系数不代表被测件输出端的数据。因此无法得到被测件输出端实际的反射系数的准确值，测试结果准确度低。

发明内容

本发明提供了一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法，消除了测量通道带来的误差，可实现通过调整两个入射信号相对幅度和相位，将端口反射系数调整到所需的数值，从而实现被测件输出端反射系数的精确模拟。

本发明的技术方案如下：一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法，具体实现步骤如下：

步骤1、建立端口反射系数校准信号流图，其中S₁₁、S₂₁、S₁₂、S₂₂为被测件的S参数，表示的是被测件传输及反射系数；a₁、a₂表示测量设备产生的入射信号；b₁和b₂表示测量设备的接收信号；误差网络表示a₁、a₂、b₁、b₂与校准面之间的信号流动关系，其中ε₀₀、ε₁₀、ε₁₁、ε₀₁、ε₂₂、ε₃₂、ε₃₃、ε₂₃表示测量设备信号通道的各种误差系数；输出端反射系数，即反向信号a₂’与正向信号b₂’的比值；