专利名称：毫米波频段准确测量波导宽边缝隙导纳的方法
技术领域：
本发明是关于波导缝隙导纳的测量方法，尤其是毫米波频段准确测量波导 宽边缝隙导纳的方法。
背景技术：
现有的波导导纳测试方法包括行波功率法、缝隙导纳简易测量法、缝隙阵导 纳快速测量法、单缝测量法和多缝自导纳测量法等多种方法，在毫米波频段常 用的为单缝测量法和多缝测量测量法，无论是哪一种测量方法，在实际测量中
都需要准确测量S参数，因此必须矢量网络分析仪的2个测试端口进行严格的 双端口校准。目前，常用的校准方法主要有SLOT校准和TRL校准。SL0T校准需 要用精密的校准件，通过测量一个传输标准(T)和3个反射标准(SL0)来确 定矢量网络分析仪的12项测量误差。(12项测量误差是指在使用矢量网络分析 仪进行测试时因测试系统的不理想匹配、矢量网络分析仪内部有源或无源器件 的频率响应误差、测试端口之间的信号泄漏误差等引起的测试误差)。由于加工 的测试附件精密度要求高，加工的复杂性大，操作上也不方便。
TRL (直通—反射一传输线)校准是通过测量两个传输标准和一个反射标准 来确定矢量网络分析仪的12项测量误差。虽然TRL校准极为精确，在某些情况 下要比SLOT校准更精确，相比上述SLOT校准方法，在拥有相同精度的前提下， TRL校准对校准件的要求更小，校准件的获得也更容易。但在校准过程中难免要 多次装拆校准件和被测件，从而导致测试电缆的移动，产生可能出现的相位误 差。在毫米波频段的测试系统中，相位误差的出现，对测量结果将产生不可小 视的影响。因为，测试过程中装拆校准件和被测件导致测试电缆的移动，可能
会出现零点几度的相位误差，严重时可能会超过1°，从而影响缝隙导纳测量结 果的准确性。
本发明是对上述现有技术的进一步改进和发展。
发明内容
本发明的任务是提出一种测试精度更高，使用操作更方便，而且与现有技 术相比测试结果更准确可靠，准确测量波导宽边缝隙导纳的方法
技术领域：
本发明实现上述目的方法可以通过以下措施来达到。 一种准确测量波导宽 边缝隙导纳的方法，包括下列步骤测试过程中，建立一个由矢量网络分析仪 和计算机组成的测试平台；将连接于矢量网络分析仪双端口的两个传输线校准 件Ll、 L2和一个反射校准件R，其中Ll和R做成与被测件长度一致，L2做成 与被测件长度相差^/4 ;并对矢量网络分析仪的双端口进行LRL标准校准测试， 测出被测校准件的S参数，并根据测得的校准件的S参数计算出使用矢量网络 分析仪测试过程中存在的12项测试误差；然后将矢量网络分析仪的两个测试端 口与待测的波导宽边缝隙导纳测试件相连接，测出被测测试件的S参数，由传 输系数法通过上述计算机含有的数学软件计算出波导宽边缝隙的导纳值。.
上述S参数是指将被测件等效为一个双端口微波网络的散射参数，^是测 试频带内的中心频率对应的波导波长；LRL是两个传输线校准件L1和L2、 一个
反射校准件R。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
在本发明中，采用LRL校准法，并且将传输线校准件L1、反射校准件R做 成与被测件长度一致，将另一个传输线校准件L2做成与被测件长度相差人/4 ， 由两个传输标准和一个反射标准组成的LRL (传输线Ll一反射件R—传输线L2) 校准形式，避免和减小了校准过程中因多次装拆校准件和被测件导致测试电缆 的移动而可能会出现的相位误差，克服了现有技术加工测试附件的复杂性和操 作上的不方便性，相比于现有技术的测试精度更高，操作更方便，测试结果更
准确。
为了更清楚地理解本发明，现将通过本发明实施例，同时参照附图，来描
述本发明，其中
图1是本发明毫米波频段波导宽边缝隙导纳的系统校准测试框图。 图2是本发明毫米波频段波导宽边缝隙导纳的测试框图。
具体实施例方式
参阅图1、图2。根据本发明，用矢量网络分析仪电连接含有数学分析软 件程序的计算机，建立测试平台；被测件参数的测试数据通过GPIB接口传输到 计算机，矢量网络分析仪的两根测试电缆分别与两个同轴一波导转换器相连接。 一端传输线Ll作为标准1、另一段传输线L2作为标准2、反射件作为标准3， 形成两个传输标准和一个反射标准(传输线Ll一反射件R—传输线L2) LRL校 准形式。
对矢量网络分析仪进行校准时，将矢量网络分析仪的两根测试电缆分别与 一个作为传输标准使用的波导两端进行连接。波导长度与被测的导纳测试件长 度相同，测量得到被测传输波导的S参数。将矢量网络分析仪的一根测试电缆 与一个作为反射标准使用的终端短路的波导进行连接，波导长度与被测的导纳 测试件长度相同，测量得到被测短路波导的S参数。将矢量网络分析仪的两根 测试电缆分别与第二个作为传输标准使用的波导两端相连接，波导长度与被测 的导纳测试件长度相差^" (^为测试频带内的中心频率对应的波导波长)，测 量得到被测传输波导的S参数。完成校准测试后的矢量网络分析仪的两根测试 电缆与被测的波导宽边缝隙导纳测试件的两端相连接，测量得到被测件的S^参 数。根据三次校准后测得的S参数，可以计算出使用矢量网络分析仪测试过程 中存在的12项测量误差。在完成LRL校准后的矢量网络分析仪上进行波导宽边
缝隙导纳测试件的S参数的测量，并带入第2)步骤校准时测量得到的第一根传 输线的传输参数，通过数学分析软件由传输系数法计算出缝隙的导纳值。
上述步骤主要包括
1) 一个由矢量网络分析仪电连接含有数学分析软件程序的计算机组成的测 试平台；
2) 在矢量网络分析仪上进行双端口的LRL (传输线一反射一传输线)校准， 通过测量两个传输标准和一个反射标准来确定双端口的12项测量误差。为了避 免多次装拆校准件和被测的导纳测试件导致测试电缆的移动而引入测试误差， 将传输线L、反射件R做成与被测件长度一致，将另一段传输线L做成与被测件 长度相差λg/4， λg为测试频带内的中心频率对应的波导波长；
3) 在进行双端口校准后的矢量网络分析仪上，进行波导宽边缝隙导纳测试
件的S参数的测量，引入第2步骤校准时测量并计算得到的12项测量误差，通过上述计算机含有的数学分析软件，由传输系数法计算出波导宽边缝隙的导纳值。
权利要求
1.一种准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，包括下列步骤测试过程中，建立一个由矢量网络分析仪和计算机组成的测试平台；将连接于矢量网络分析仪双端口的两个传输线校准件L1、L2和一个反射校准件R，其中L1和R做成与被测件长度一致，L2做成与被测件长度相差λg/4；并对矢量网络分析仪的双端口进行LRL标准校准测试，测出被测校准件的S参数，并根据测得的校准件的S参数计算出使用矢量网络分析仪测试过程中存在的12项测试误差；然后将矢量网络分析仪的两个测试端口与待测的波导宽边缝隙导纳测试件相连接，测出被测测试件的S参数，由传输系数法通过上述计算机含有的数学软件计算出波导宽边缝隙的导纳值 id="icf0001" file="A2008100457520002C1.tif" wi="1" he="4" top= "104" left = "57" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>上述S参数是指将被测件等效为一个双端口微波网络的散射参数，λg是测试频带内的中心频率对应的波导波长；LRL是两个传输线校准件L1和L2、一个反射校准件R。
2. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于， 被测件参数的测试数据通过GPIB接口传输到计算机。
3. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于， 矢量网络分析仪的两根测试电缆分别与两个同轴一波导转换器相连接。
4. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于， 对矢量网络分析仪进行校准时，将矢量网络分析仪的两根测试电缆分别与一个 作为传输标准使用的波导两端进行连接，波导长度与被测的导纳测试件长度相 同。
5. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于, 对矢量网络分析仪进行校准时，将矢量网络分析仪的一根测试电缆与一个作为 反射标准使用的终端短路的波导进行连接，波导长度与被测的导纳测试件长度 相同。
6. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于，对矢量网络分析仪进行校准时，将矢量网络分析仪的两根测试电缆分别与第二 个作为传输标准使用的波导两端相连接，波导长度与被测的导纳测试件长度相差"4。
7. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于, 根据三次校准后测得的S参数，以此计算出使用矢量网络分析仪测试过程中存 在的12项测量误差。
8. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于， 完成校准测试后的矢量网络分析仪的两根测试电缆与被测的波导宽边缝隙导纳 测试件的两端相连接，测量得到被测件的S^参数。
9. 根据权利要求1所述的准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，其特征在于， 带入LRL校准时测量得到的第一根传输波导的传输参数，通过数学分析软件由 传输系数法计算出缝隙的导纳值。
全文摘要
本发明涉及一种毫米波频段波准确测量波导宽边缝隙导纳的方法，测试过程中，建立一个由矢量网络分析仪和计算机组成的测试平台；将连接于矢量网络分析仪双端口的两个传输线校准件L1/L2和一个反射校准件R，其中L1和R做成与被测件长度一致，L2做成与被测件长度相差λ<sub>g</sub>/4，对矢量网络分析仪的双端口进行LRL标准校准测试，测得被测校准件的S参数，计算出测试过程中存在的12项测量误差；然后测试试件的S参数，通过计算机含有的数学软件计算出波导宽边缝隙的导纳值。本发明用LRL校准对矢量网络分析仪双端口校准，通过调整校准件的长度，解决了现有技术校准过程中多次装拆校准件和被测件，导致测试电缆移动可能会出现的相位误差和加工测试附件的复杂性。
文档编号G01R27/02GK101339213SQ20081004575
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者凡 罗 申请人:中国电子科技集团公司第十研究所