[发明专利]引入开关补偿误差的多端口矢量网络分析仪校准方法

摘要

本发明公开了一种引入开关补偿误差的多端口矢量网络分析仪校准的方法，通过建立N+1通道多端口矢量网络分析仪的误差模型，用模型中各误差项对多端口矢量网络分析仪的各种硬件非理想特性进行描述，并提出求解误差模型中误差项的校准方法，通过给出多端口矢量网络分析仪的误差修正方法，由误差模型的误差项、待测件的测量值解析表示待测件的真实值。本发明解决了具有N+1通道多端口矢量网络分析仪的校准问题，提高校准的效率。

主权项

1.一种引入开关补偿误差的多端口矢量网络分析仪校准方法，其特征在于包括如下步骤： 1)建立误差模型：将待测件的被检测端口分别串接一个二端口误差盒后与理想矢量网络分析仪的检测端口连接；每个二端口误差盒都包括四个误差项，其中误差项下标i代表对应的待测件的被检测端口和矢量网络分析仪的检测端口，表示误差盒左端口反射系数，表示误差盒右端口反射系数，表示误差盒左端口向右端口的传输系数，表示误差盒右端口向左端口的传输系数；在未激励的矢量网络分析仪端口上引入开关误差Γ_ij和开关补偿误差T_ij得到误差模型，其中下标ij表示当矢量网络分析仪第j端口激励时将开关误差和开关补偿误差置于未激励的第i端口上，i、j=1，2，3...N，i，j，N都为大于等于1的自然数，N为待测件的端口数量，下同；2)利用短路、开路、匹配和直通标准件分别对步骤1)所述的误差项进行校准，通过校准件测量值和真实值得到步骤1)所述误差模型中误差盒所包含误差项、开关误差Γ_ij和补偿误差T_ij的幅相特性，每个误差项都为定值； 3)当连接特性未知的待测件时，首先通过消除开关误差Γ_ij和补偿误差T_ij对特性未知的待测件散射参数测量值进行初步修正，初步修正后的特性未知的待测件散射参数矩阵为[S_m]，由步骤2)校准过程保存下来的开关误差Γ_ij和补偿误差T_ij以及特性未知的待测件散射参数测量值S_ijM可以得到：[S_m]=[ST][SΓ]^-1，下标M表示测量值， 其中矩阵[ST]和[SГ]分别表示为： 消除开关误差Γ_ij和补偿误差T_ij后，根据4n项误差模型修正公式得到特性未知的待测件散射参数真实值矩阵如下： [S]=[A](I+[E¹¹][A]^-1其中，矩阵A=(E⁰¹)^-1(S_m-E⁰⁰)(E¹⁰)^-1，[E]为对角矩阵，I为N阶单位矩阵。