[发明专利]在片高低温S参数TRL校准件的设计方法

摘要

本发明公开了一种在片高低温S参数TRL校准件的设计方法，涉及测量电变量或磁变量的方法技术领域。所述方法包括以下步骤：1）在片S参数校准件的设计：针对不同的校准温度，分别设计不同温度的在片S参数校准件，在片S参数校准件采用共面波导传输线结构、TRL形式，包括直通标准件T、反射标准件R、传输线标准件L；2）在片终端电阻的设计。所述方法完成了在片高低温S参数校准件的设计与制作，完成在片校准件在不同温度下的表征，实现了不同温度下在片高低温S参数测试系统的有效校准，确保在片高低温S参数测量结果准确一致，且所述方法操作简单，校准准确度高。

主权项

1.一种在片高低温S参数TRL校准件的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)在片S参数校准件的设计针对不同的校准温度，采用共面波导传输线结构，分别设计不同温度的在片S参数TRL校准件；在片高低温S参数校准件包括直通标准件T、反射标准件R、传输线标准件L，使用8项误差模型；其中，直通标准件T使用零长度直通，校准参考平面在直通标准件的中央，在校准参考平面处左右直接相连，保证直通标准件在校准参考平面上的损耗为0，直通标准件T的S参数S₁₂＝S₂₁＝1∠0°，反射系数为0；反射标准件R在校准参考平面处为开路与短路，反射系数的幅值接近1，两个端口的反射系数相等；传输线标准件L是在直通标准件的基础上，在校准参考平面处插入一段插入相位介于30°～150°的传输线，传输线的特征阻抗是校准后系统的参考阻抗，传输线的特征阻抗设计为50Ω；2)在片终端电阻的设计；在设计所述标准件时需要对以下参数进行设计：衬底的相对介电常数ε_r、金属导体电导率k、地线宽度W_g、中心导体的宽度w、中心导体和地线间距g，金属层厚度T、边界条件和衬底厚度H；所述的衬底厚度H的选取方法如下：根据不同GaAs衬底厚度的共面波导传输线的测试对比实验，绘制测试曲线，根据测试曲线，将曲线中色散、辐射和表面波影响最小的衬底厚度作为所述校准件中衬底的厚度；选取衬底厚度在400μm～500μm之间。