一种矢量网络分析仪利用电子校准件测量混频器变频损耗的校准方法与流程

技术特征：

1.一种矢量网络分析仪利用电子校准件测量混频器变频损耗的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，通过功率计对混频器对应连接的矢量网络分析仪输入端口进行源功率校准，确保测试电缆将精确功率传递给矢量网络分析仪；

第二步，在被测混频器对应矢量网络分析仪的两个输入、输出端口之间连接双端口电子校准件进行校准，分别获取矢量网络分析仪输入、输出端口的方向性误差、源匹配误差、反射跟踪误差及负载匹配误差项；同时，利用第一步的源功率校准进行接收机校准；最后，结合功率计校准结果与获取的误差项，计算获取输入输出端口的传输跟踪误差，完善负载匹配。

2.如权利要求1所述的一种矢量网络分析仪利用电子校准件测量混频器变频损耗的校准方法，其特征在于，选取矢量网络分析仪端口1做被测混频器的输入端、端口2做输出端，端口3做本振信号输入端，具体校准过程如下：

首先，在矢量网络分析仪端口1进行功率计校准，包括：

步骤(a)，在输入频率范围内，在端口1连接功率传感器，测量传感器的反射系数S11、功率计的读数、以及端口1源信号；

步骤(b)，在输出频率范围内，在端口1连接功率传感器，测量传感器的反射系数S11，功率计的读数，以及端口1源信号；

功率计反射系数为Γ_C，传感器的反射系数S11测量值为Γ_m，a₀为端口1源信号，a₁为功率计入射信号，e₀₀为方向性误差，e₁₁为源匹配误差，e₀₁e₁₀为反射跟踪误差，p_meter为功率计读数，计算得到：

Δe＝e₀₀e₁₁-e₀₁e₁₀

$e_{10}=\frac{a_1(e_{00}{e}_{11}-\mathrm{\Δ}e)}{a_0({\mathrm{\Γ}}_m{e}_{11}-\mathrm{\Δ}e)}$

通过于单端口修正公式得到：

${\mathrm{\Γ}}_c=\frac{{\mathrm{\Γ}}_m-e_{00}}{{\mathrm{\Γ}}_m{e}_{11}-\mathrm{\Δ}e}$

${\mathrm{\Γ}}_m=\frac{e_{00}-{\mathrm{\Γ}}_c\mathrm{\Δ}e}{1-{\mathrm{\Γ}}_c{e}_{11}}$

经过简化得到：

$e_{10}=\frac{a_1}{a_0}(1-{\mathrm{\Γ}}_C{e}_{11})$

又由于：

$|a_1{|}^2=\frac{P_{meter}}{1-|{\mathrm{\Γ}}_c{|}^2}$

所以输入频率上的e_10输入：

同理得到输出频率上的e_10输出；

单端口校准分别得到输入、输出频段：e_10输入*e_01输入、e_10输出*e_01输出，对于连接变频器件，根据上述计算过程获取变频测试的反射跟踪误差项e_10输入*e_01输出；

然后，在端口1、端口2之间连接电子校准件，分别设置为被测混频器输入频率范围和输出频率范围进行校准；假设T₁…T_2n为电子校准件诸多反射标准的特性值，M₁…M_2n是矢量网络分析仪对这些标准的测量值，通过下面公式获取包括输入频段内正向方向性误差、正向源匹配误差、正向反射跟踪误差：

$\left[\begin{array}{ccc}1& M_1{T}_1& -T_1\\ 1& M_2{T}_2& -T_2\\ 1& M_3{T}_3& -T_3\\ \↓& \↓& \↓\\ 1& M_n{T}_n& -T_n\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{e}_{00}\\ e_{11}\\ e_{00}-e_{10}{e}_{01}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{T}_1\\ T_2\\ T_3\\ \↓\\ T_n\end{array}\right]$

反向求解公式如下：

$\left[\begin{array}{ccc}1& M_{n+1}{T}_{n+1}& -T_{n+1}\\ 1& M_{n+2}{T}_{n+2}& -T_{n+2}\\ 1& M_{n+3}{T}_{n+3}& -T_{n+3}\\ \↓& \↓& \↓\\ 1& M_{2n}{T}_{2n}& -T_{2n}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{e^{,}}_{00}\\ {e^{,}}_{11}\\ {e^{,}}_{00}-{e^{,}}_{10}{e^{,}}_{01}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{T}_{n+1}\\ T_{n+2}\\ T_{n+3}\\ \↓\\ T_{2n}\end{array}\right]$

同理，通过输出频段内T_2n+1…T_4n电子校准件诸多反射标准的特性值和M_2n+1…M_4n矢量网络分析仪对这些标准的测量值，得到输出频段内的正向和反向方向性误差、正向和反向源匹配误差、正向和反向反射跟踪误差、正向和反向负载匹配误差；同时，得到输入、输出频段内的正向和反向传输跟踪误差，即e_32输入*e_10输入与e_32输出*e_10输出，由于是变频器件，需要把传输跟踪分解为正向e_32输出*e_10输入；由于功率计校准获取了_e10输入与e_10输出，所以得到正向输出跟踪误差，反向传输跟踪误差也同理获取；

至此，矢量网络分析仪端口1和端口2输入、输出频段的全部正反向误差均以得到。