测试数据的 精度为：
[0101]其中，
[0102]
为第i个 测试条件点的极限点偏差。
[0103]
为第i个测 试条件点的极限点中间值。
[0104] 所述精度，是测试系统的实际输出在一定置信概率下对其参考特性的偏离程度都 不超过某一个范围。
[0105] 以上原理运用于本发明的方法中，在任一射频频率、脉冲宽度条件下，改变脉冲幅 度对校准因子进行往复测试，对采集的数据进行处理，采用极限点法计算出精度，剔除异常 值。具体步骤是:在测试的功率电平范围内，以不同功率值p bu或pbs(在测试条件下改变脉冲 幅度）为测试条件点，随机测试值yu为Ku。选择η个脉冲幅度值（例如lmW，10mW， 20mff……），m为正行程或反行程重复测量的次数，例如在lmW条件下重复测量6次，m为6,在 每一功率条件下测试得到正、反行程输出的K u随机测试值，得到Ku的平均值、标准差，通过极 限点法处理数据，得出Ku的极限点偏差、确定K u在不同脉冲幅度下的精度。实验结果，18GHz ~50GHz的脉冲功率标准测试系统精度为0.45%。
[0106] 本领域的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备）、或计算机 程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面 的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计 算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程 序产品的形式。
[0107] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程来 描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程中的每一步骤的结合。可提供这些计算机程 序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以 产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于 实现方法各个步骤中指定的功能的装置。
[0108] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0109] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范 围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则 本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种脉冲功率标准的校准系统，其特征在于，包含脉冲功率标准、数据存储模块、波 形分析模块、反射分析模块、控制和数据处理模块； 所述脉冲功率标准用于产生射频信号;所述射频信号包括射频脉冲信号和连续波； 所述脉冲功率标准进一步包含标准功率计、脉冲产生器、微波信号源，射频发射单元、 示波器;所述标准功率计测量所述射频信号的功率并输出指示值;所述脉冲产生器用于确 定脉冲宽度;所述微波信号源用于确定射频频率;所述射频发射单元在脉冲模式下用于输 出射频脉冲信号、在连续波模式下用于输出连续波;所述示波器用于显示所述射频信号的 包络； 所述脉冲功率标准还包含网络分析接口、空气线接口、功率计接口；所述网络分析接口 用于接入矢量网络分析仪、输出反射信号;所述空气线接口用于在所述标准功率计和射频 发射单元之间接入空气线;所述功率计接口用于接入被校准的脉冲功率计； 所述数据存储模块通过数据总线分别与所述波形分析模块、反射分析模块、控制和数 据处理模块相连接，用于存储测试条件值、测试值、计算值;所述测试条件值，包含脉冲宽 度、脉冲幅度、射频频率;所述测试值，包含反射系数、标准功率计指示值、脉冲功率计峰值 功率指示值;所述反射系数，包含源端反射系数、标准功率计反射系数、脉冲功率计反射系 数;所述计算值，包含波形修正参数、失配因子、校准因子； 所述波形分析模块用于接收所述射频脉冲信号显示在示波器上的脉冲包络数据及来 自脉冲产生器的脉冲宽度数据;计算波形修正系数； 所述反射分析模块用于采集所述标准功率计指示值和/或所述脉冲功率计峰值功率指 示值;采集所述矢量分析仪测试的S参数值;计算所述反射系数； 所述控制和数据处理模块通过一控制总线控制所述脉冲产生器、微波信号源、射频发 射单元，输出所述射频信号;通过功率计控制接口控制所述脉冲功率计、标准功率计进行功 率测试;通过分析仪控制接口控制所述矢量网络分析仪进行S参数测试;启动所述波形分析 模块和反射分析模块工作;接收所述波形修正参数、反射系数、标准功率计指示值、脉冲功 率计峰值功率指示值;计算校准因子。2. 如权利要求1所述脉冲功率标准的校准系统，其特征在于，还包含一矢量网络分析 仪、一个或多个空气线。3. 如权利要求1所述脉冲功率标准的校准系统，其特征在于，所述控制和数据处理模块 对所述测试条件值和对应的校准因子进行分析，确定所述校准因子的精度。4. 如权利要求1所述脉冲功率标准的校准系统，其特征在于，所述控制和数据处理模块 包含人机交互界面，用于对脉冲宽度、脉冲幅度、射频频率进行设置、对测试的步骤和次数 进行设置、启动测试、输出测试结果。5. -种脉冲功率标准的校准方法，用于权利要求1~4任一所述脉冲功率标准的校准系 统，其特征在于，包含以下步骤： 控制脉冲功率标准输出射频脉冲信号的脉冲宽度、脉冲幅度、射频频率； 根据所述射频脉冲信号的脉冲包络数据和脉冲宽度数据计算波形修正系数； 将空气线接入，测试标准功率计和空气线形成功率座的S参数，根据脉冲幅值、标准功 率计指示值、S参数值计算源端反射系数； 将所述脉冲功率标准的空气线接口连通，控制射频发射单元输出连续波;采集标准功 率计指示值;通过矢量分析仪测试标准功率计反射系数； 将脉冲功率计接入功率计接口；控制射频发射单元输出射频脉冲信号;采集脉冲功率 计峰值功率指示值;通过矢量分析仪测试脉冲功率计反射系数； 根据所述源端反射系数、标准功率计反射系数、脉冲功率计反射系数、波形修正系数、 标准功率计指示值、脉冲功率计峰值指示值的数据，计算出校准因子。6. 如权利要求5所述脉冲功率标准的校准方法，其特征在于，循环所述步骤，进行多次 测试;循环的条件是改变脉冲宽度、脉冲幅度、射频频率中的一种或多种参数，或者在相同 的脉冲宽度、脉冲幅度、射频频率条件下进行多次重复测试。7. 如权利要求6所述脉冲功率标准的校准方法，其特征在于，还包含以下步骤： 对所述测试条件、测试值、计算值的数据进行分析，用极限点法确定所述校准因子的精 度。8. 如权利要求5~7任一所述脉冲功率标准的校准方法，其特征在于，还包含以下步骤： 对多次重复测试所得到的校准因子进行统计，得出最佳的校准因子。9. 如权利要求5~7任一所述脉冲功率标准的校准方法，其特征在于，接入空气线接口 的空气线为多个，通过对不同长度的空气线进行测试得出多个反射系数值，利用最小二乘 法计算出最佳的源端反射系数。10. 如权利要求5~7任一所述脉冲功率标准的校准方法，其特征在于，还包含以下步 骤： 在典型测试条件下自测设备参数并储存； 所述设备参数包含源端反射系数、标准功率计反射系数、标准功率计指示值、波形修正 系数； 当测试一特定的脉冲功率计校准因子时，实时测试所述典型测试条件下脉冲功率计反 射系数和脉冲功率计峰值功率指示值； 调取储存的所述设备参数用于计算校准因子。
【专利摘要】本发明提出一种脉冲功率标准的校准系统和方法，克服脉冲功率计校准因子测试时脉冲波形失真、射频源和功率计之间失配等问题。脉冲功率标准的校准系统中，脉冲功率标准用于产生射频信号，波形分析模块分析脉冲包络、计算波形修正系数；反射分析模块测试和计算反射系数；控制和数据处理模块控制射频脉冲信号、采集测试数据、计算校准因子、分析精度、存取数据。脉冲功率标准的校准方法包含测试条件控制、波形修正系数测试、反射系数测试和功率测试、校准因子计算和精度分析等步骤。本发明通过对测试数据实时采集、存储、分析、修正等，降低了测量不确定性，在简化测试过程、提高测试的效率和精度方面取得了进步。
【IPC分类】G01R35/00
【公开号】CN105572617
【申请号】CN201510955417
【发明人】侯海娇, 刘挺, 杨绪军
【申请人】北京无线电计量测试研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月17日