CN103983933B - 板级射频电流探头频率标定方法及系统和装置 - Google Patents

Abstract

一种板级射频电流探头校准测量、频率标定方法及系统和装置，通过测量计算得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，根据传输系数及校准件的阻抗计算探头的校准因子。根据校准因子及板级射频电流探头的输出电压可以应用于测量流经板级导线的射频电流。通过确定校准因子对探头进行校准后再应用于测量，提高了探头的测量准确性。当初始电压的频率改变且流经校准件的电流保持为初始电流不变时，测量校准件在预设输入条件下从板级射频电流探头得到的输出电压。根据输出电压和初始校准因子反推校准件的输入电流，提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，对板级射频电流探头校准因子的适用频率范围进行标定，提高了标定准确性。

Description

板级射频电流探头频率标定方法及系统和装置

技术领域

本发明涉及仪器校准技术领域，特别是涉及一种板级射频电流探头校准测量、频率标定方法及系统和装置。

背景技术

非接触式电流探头视测量对象而有不同的设计，对于导线上的电流，一般使用基于电磁感应原理的钳口式探头；对于PCB(Printed Circuit Board，印制电路)板上的轨线电流，也可利用电磁感应原理测量，避免破坏原有的板级结构。

利用电磁感应原理的板级射频电流探头，其典型结构由一个多层PCB电路所组成，在电路中利用微带线形成一个小线圈，通过电磁感应，射频电流能够在线圈中形成感应电流，在电路的终端测量该感应电流产生的电压来实现对射频电流的测量。板级射频电流探头一个十分重要的参数是校准因子K，也称为电流传输系数或转移阻抗，其定义为电流探头的输出电压Vp除以传输线中的感应电流I，单位为V/A，或者dBV/A。

目前利用板级射频电流探头测量射频电流，是直接将板级射频电流探头的矩形环路中产生的感应电流值作为测量值，但由于板级射频电流探头本身结构和测量原理的原因，该感应电流值存在较大误差，导致电流测量的准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种准确性更高的板级射频电流探头校准测量、频率标定方法及系统和装置。

一种板级射频电流探头校准测量方法，包括以下步骤：

向校准件的一端口输入初始电压；其中，板级射频电流探头固定设置在所述校准件的预设测量点上方；

利用板级射频电流探头测量所述预设测量点的输出电压；

根据所述初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子；

根据所述校准因子测量待测的板级射频电流。

一种板级射频电流探头校准测量系统，包括：

供电模块，用于向校准件的一端口输入初始电压；其中，板级射频电流探头固定设置在所述校准件的预设测量点上方；

测量模块，用于利用板级射频电流探头测量所述预设测量点的输出电压；

传输处理模块，用于根据所述初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

校准计算模块，用于根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子；

应用模块，用于根据所述校准因子测量待测的板级射频电流。

一种板级射频电流探头校准测量装置，包括网络分析仪、支架、移动平台以及处理器。

所述移动平台用于放置校准件；

所述支架用于将板级射频电流探头固定设置于所述校准件的预设测量点上方；

所述网络分析仪连接所述校准件和所述板级射频电流探头，用于向所述校准件的一端口输入初始电压；及对所述校准件进行扫频，得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

所述处理器连接所述网络分析仪，用于根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子，并根据所述校准因子测量待测的板级射频电流。

一种板级射频电流探头频率标定方法，包括以下步骤：

向校准件的一端口输入初始电压；

当所述初始电压的频率改变，且调节所述初始电压的幅值使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压；

根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；所述初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量方法测得；

提取所述初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围。

一种板级射频电流探头频率标定系统，包括：

供电模块，用于向校准件的一端口输入初始电压；

频率标定测量模块，用于当所述初始电压的频率改变，且调节所述初始电压的幅值使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压；

频率标定处理模块，用于根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；所述初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量系统测得；

频率范围提取模块，用于提取所述初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围。

一种板级射频电流探头的频率标定装置，包括移动平台、支架、信号发生器、示波器、频谱分析仪和处理器，

所述移动平台用于放置校准件；

支架用于将板级射频电流探头固定设置于所述校准件的测量点上方；

所述信号发生器连接所述校准件其中一端口，用于为所述校准件输入初始电压；

所述示波器连接所述校准件另一端口，用于监控流经所述校准件的电流；

所述频谱分析仪连接所述板级射频电流探头，用于当通过所述信号发生器改变所述初始电压的频率并调节所述初始电压的幅值，使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压；

所述处理器连接所述信号发生器和频谱分析仪，用于根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；及提取初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围；所述初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量装置测得。

上述板级射频电流探头校准测量、频率标定方法及系统和装置，针对板级射频电流探头与钳式探头的差异性，通过测量计算得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，根据传输系数及校准件的阻抗计算板级射频电流探头的校准因子。根据校准因子及板级射频电流探头的输出电压可以应用于测量流经板级导线的射频电流。通过确定校准因子对板级射频电流探头进行校准后再应用于测量，提高了板级射频电流探头的测量准确性。当初始电压的频率改变且调节其幅值使流经校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量校准件在预设输入条件下从板级射频电流探头得到的输出电压。根据输出电压和预设的初始校准因子反推校准件的输入电流，提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围，实现对板级射频电流探头校准因子的适用频率范围进行标定，且提高了标定准确性。

附图说明

图1为一实施例中板级射频电流探头校准测量方法的流程图；

图2为一实施例中板级射频电流探头校准测量系统的结构图；

图3为一实施例中板级射频电流探头校准测量装置的结构图；

图4为一实施例中板级射频电流探头频率标定方法的流程图；

图5为一实施例中频率范围标定的实验结果示意图；

图6为一实施例中板级射频电流探头频率标定系统的结构图；

图7为一实施例中板级射频电流探头频率标定装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种板级射频电流探头校准测量方法，利用校准件对板级射频电流探头进行校准，进而测量板级射频电流。如图1所示，包括以下步骤：

步骤S120：向校准件的一端口输入初始电压。

本实施例中校准件可采用微带线，通过微带线传输射频电流，校准板级射频电流探头。微带线体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高且制造成本低，便于测试操作，提高测试可靠性且降低测试成本。微带线具体可根据板级射频电流探头的实际使用中，待测电流所在PCB板的特点来设计，以便确定校准因子的使用条件。可以理解，在其他实施例中，也可采用其他器件传输射频电流。

输入初始电压即指输入幅值已知的射频电流。向校准件的一端口施加初始电压，校准件另一端连接标准负载(如50欧校准件配50欧标准负载)，输入的射频电流的幅值可根据实际情况进行调整。

其中，板级射频电流探头固定设置在校准件的预设测量点上方。预设测量点为校准件上预设的测量位置，具体可以是校准件中间部分，板级射频电流探头与校准件的垂直距离可选为1mm。可以提供的位置控制包括X，Y，Z三个轴，以及围绕着垂直方向的转轴，一般四个自由度，也可以根据需要扩展更多的自由度。

步骤S130：利用板级射频电流探头测量预设测量点的输出电压。

利用板级射频电流探头测量位于预设测量点上方的输出电压，本实施例中校准件的长度为板级射频电流探头宽度的3倍或3倍以上，可避免因校准件过短，而使得板级射频电流探头内部矩形环路产生的感应电磁场准确度降低。

步骤S140：根据初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。

校准件测量段为校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分。在其中一个实施例中，步骤S140具体包括：

根据计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。

其中，S₂₁为校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，b₂为板级射频电流探头测得的输出电压，a₁为输入的初始电压，a₂为校准件另一端口的输入电压，本实施例中为零。因此a₁等价于I·R，其中I为校准件上传输的电流，R为校准件的阻抗。根据初始电压a₁和输出电压b₂便可计算得到从校准件测量段到射频电流探头的传输系数S₂₁。

步骤S150：根据传输系数及校准件的阻抗计算板级射频电流探头的校准因子。

具体地，由于校准因子K的定义为V_p/I，其中V_p为校准件的预设测量点的输出电压，I为校准件上传输的待测电流，又因S₂₁＝V_p/(I·R)，在其中一个实施例中，步骤S150包括：

根据K＝R·S₂₁计算板级射频电流探头的校准因子。

K为校准因子，R为校准件的阻抗，S₂₁为校准件测量段的传输系数。由此便可计算得到板级射频电流探头的校准因子。

步骤S160：根据校准因子测量待测的板级射频电流。

在预设的条件下，对流经板级导线的待测的板级射频电流进行同样的测试，得到V_p；根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知待测的板上射频电流I。预设的条件即指在测量板级射频电流时，板级射频电流探头与板级导线的位置与前面计算校准因子K时板级射频电流探头与校准件的位置相同，确保校准因子K不变，提高测量准确度。

上述板级射频电流探头校准测量方法，针对板级射频电流探头与钳式探头的差异性，通过测量计算得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，根据传输系数及校准件的阻抗计算板级射频电流探头的校准因子。然后根据校准因子及板级射频电流探头的输出电压可以应用于测量流经板级导线的射频电流。通过确定校准因子对板级射频电流探头进行校准后再应用于测量，可以提高板级板级射频电流探头的测量准确性。

一种板级射频电流探头校准测量系统，利用校准件对板级射频电流探头进行校准，进而测量板级射频电流。如图2所示，系统包括供电模块120、测量模块130、传输处理模块140、校准计算模块150和应用模块160。

供电模块120用于向校准件的一端口输入初始电压。

本实施例中校准件可采用微带线，通过微带线传输射频电流，校准板级射频电流探头。

输入初始电压即指输入幅值已知的射频电流。向校准件的一端口施加初始电压，校准件另一端连接标准负载，输入的射频电流的幅值可根据实际情况进行调整。

测量模块130用于利用板级射频电流探头测量预设测量点的输出电压。

板级射频电流探头固定设置在校准件的预设测量点上方。预设测量点为校准件上预设的测量位置，具体可以是校准件中间部分，板级射频电流探头与校准件的垂直距离可选为1mm。可以提供的位置控制包括X，Y，Z三个轴，以及围绕着垂直方向的转轴，一般四个自由度，也可以根据需要扩展更多的自由度。

利用板级射频电流探头测量位于预设测量点上方的输出电压，本实施例中校准件的长度为板级射频电流探头宽度的3倍或3倍以上，可避免因校准件过短，而使得板级射频电流探头内部矩形环路产生的感应电磁场准确度降低。

传输处理模块140用于根据初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。

校准件测量段为校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分。具体计算过程为

其中，S₂₁为校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，b₂为板级射频电流探头测得的输出电压，a₁为输入的初始电压，a₂为校准件另一端口的输入电压，本实施例中为零。因此a₁等价于I·R，其中I为校准件上传输的待测电流，R为校准件的阻抗。根据初始电压a₁和输出电压b₂便可计算得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数S₂₁。

校准计算模块150用于根据传输系数及校准件的阻抗计算板级射频电流探头的校准因子。

由于校准因子K的定义为V_p/I，其中V_p为校准件的预设测量点的输出电压，I为校准件上传输的待测电流，又因S₂₁＝V_p/(I·R)，可知：

K＝R·S₂₁

K为校准因子，R为校准件的阻抗，S₂₁为校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。由此便可计算得到板级射频电流探头的校准因子。

应用模块160用于根据校准因子测量待测的板级射频电流。

在预设的条件下，对待测的板上射频电流进行同样的测试，得到V_p；根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知待测的板上射频电流I。预设的条件即指在测量板级射频电流时，板级射频电流探头与板级导线的位置与前面计算校准因子K时板级射频电流探头与校准件的位置相同，确保校准因子K不变，提高测量准确度。

上述板级射频电流探头校准测量系统，供电模块120向校准件提供已知的初始电压。测量模块130利用板级射频电流探头测量预设测量点的输出电压；传输处理模块140根据初始电压和输出电压计算校准件测量段到射频电流探头的传输系数。校准计算模块150根据传输系数及校准件的阻抗计算板级射频电流探头的校准因子。应用模块160根据校准因子测量待测的板级射频电流。针对板级射频电流探头与钳式探头的差异性，通过确定校准因子对板级射频电流探头进行校准后再应用于测量，可以提高板级射频电流探头的测量准确性。

一种板级射频电流探头校准测量装置，利用校准件板级射频电流探头进行校准，进而测量板级射频电流。如图3所示，装置包括移动平台210、支架220、网络分析仪230以及处理器240。

移动平台210用于放置校准件310，支架220用于将板级射频电流探头320固定设置于校准件310的预设测量点上方。

预设测量点为校准件310上预设的测量位置，可以是校准件310中间部分，板级射频电流探头320与校准件310的垂直距离可选为1mm。移动平台210可以提供的位置控制包括X，Y，Z三个轴，以及围绕着垂直方向的转轴，一般四个自由度，也可以根据需要扩展更多的自由度。

网络分析仪230连接校准件310以及板级射频电流探头320，用于向校准件310的一端口输入初始电压；及对校准件310进行扫频，得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。

本实施例中校准件310采用微带线来传输射频电流。可以理解，在其他实施例中，也可采用其他器件传输射频电流。网络分析仪230向校准件310的一端口输入初始电压，校准件310的另一端可连接标准负载。初始电压的幅值可根据实际情况进行调整。

校准件测量段为校准件310与板级射频电流探头320之间距离最近的部分。通过网络分析仪230对校准件310进行扫频处理，可得到在不同频率下校准件测量段的传输系数。本实施例中校准件310的长度为板级射频电流探头320宽度的3倍或3倍以上，避免因校准件310过短，而使得板级射频电流探头320内部矩形环路产生的感应电磁场准确度降低。

具体地，网络分析仪230可通过SMA(Sub-Miniature-A，无线电天线接口)连接器分别连接校准件310和板级射频电流探头320，提高测试灵活性，SMA连接器可以用90°弯头，表贴型，便于操作。可以理解，在其他实施例中，网络分析仪230也可通过其他连接器连接校准件310和板级射频电流探头320。

处理器240连接网络分析仪230，具体可以是通过导线连接，也可以是通过无线连接。处理器240用于根据传输系数及校准件310的阻抗计算板级射频电流探头310的校准因子，并根据校准因子及输出电压计算流经校准件310的电流。处理器240可以是计算机等。

由于校准因子K的定义为V_p/I，其中V_p为校准件310的预设测量点的输出电压，I为校准件310上传输的电流，又因S₂₁＝V_p/(I·R)，可知：

K＝R·S₂₁

K为校准因子，R为校准件310的阻抗，S₂₁为校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。由此便可计算得到板级射频电流探头320的校准因子。

在计算出板级射频电流探头320的校准因子后，可以把校准因子应用于测量流经板级导线的待测的射频电流。在预设的条件下，对待测的板上射频电流进行同样的测试，得到V_p；根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知待测的板上射频电流I。预设的条件即指在测量板级射频电流时，板级射频电流探头与板级导线的位置与前面计算校准因子K时板级射频电流探头与校准件的位置相同，确保校准因子K不变，提高测量准确度。

上述板级射频电流探头校准测量装置，网络分析仪230向校准件310的一端口输入初始电压，并对校准件310进行扫频，得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数。处理器240根据传输系数及校准件310的阻抗计算板级射频电流探头320的校准因子。然后根据校准因子及板级射频电流探头的输出电压可以应用于测量流经板级导线的射频电流。通过获取校准因子对板级射频电流探头进行校准后再应用于测量，从而提高板级射频电流探头320的测量准确性。

一种板级射频电流探头频率标定方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S210：向校准件的一端口输入初始电压。

输入初始电压指输入幅值已知的射频电流。可利用信号发生器连接校准件一端，为校准件提供初始电压，本实施例中信号发生器的输出波形为正弦三角函数波形。校准件的另一端可连接阻抗匹配的示波器，监测电流稳定输出。

步骤S220：当初始电压的频率改变，且调节初始电压的幅值使流经校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量校准件在预设输入条件下从板级射频电流探头得到的输出电压。

通过信号发生器调节初始电压的幅值，使流经校准件的电流保持为初始电流不变。初始电流可根据实际情况调整。测量点为校准件上预设的测量位置，可以是校准件中间部分。具体可利用频谱分析仪连接板级射频电流探头，测量测量点的输出电压。预设输入条件即是指板级射频电流探头的位置需要与计算初始校准因子时的位置一致，确保标定的准确性。

步骤S230：根据预设的初始校准因子和输出电压反推校准件的输入电流。

初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量方法测得。根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知校准件上的射频电流I。

步骤S240：提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围。

若初始电流与输入电流相吻合，说明板级射频电流探头的初始校准因子没有因为频率的改变而产生较大的变化，所对应的频率范围即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围。

如图5所示为一实施例中频率范围标定的实验结果示意图，横坐标为频率(单位MHz)，纵坐标分别表示测量得到的输出电压V_p(单位dBuV)和输入电流I(dBuA)，以及测量得到的校准因子K(单位dBV/A)随频率的实际变化值，预设的初始电流为90dBuA。由图可知，在10MHz到1GHz的范围内可以很好的测到相应的射频电流，即校准因子的适用频率范围为10MHz到1GHz。

上述板级射频电流探头频率标定方法，在输入校准件的初始电压的频率改变，且调节初始电压的幅值使流经校准件的电流保持为初始电流不变时，利用板级射频电流探头测量不同频率下校准件的测量点的输出电压。根据测量到的输出电压和预设的初始校准因子计算校准件的输入电流，提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围，实现对板级射频电流探头校准因子的适用频率范围进行标定，且提高了频率标定准确性。

一种板级射频电流探头频率标定系统，如图6所示，包括供电模块410、频率标定测量模块420、频率标定处理模块430、频率范围提取模块440。

供电模块410用于向校准件的一端口输入初始电压。

输入初始电压指输入幅值已知的射频电流。本实施例中输入的初始电压波形为正弦三角函数波形。校准件的另一端可连接阻抗匹配的示波器，检测电流稳定输出。

频率标定测量模块420用于当初始电压的频率改变，且调节初始电压的幅值使流经校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压。

初始电流可根据实际情况调整，测量点为校准件上预设的测量位置，可以是校准件中间部分。预设输入条件即是指测量输出电压时，板级射频电流探头的位置需要与计算初始校准因子时的位置一致，确保标定的准确性。

频率标定处理模块430用于根据预设的初始校准因子和输出电压反推校准件的输入电流。

初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量系统测得。根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知校准件上的射频电流I。

频率范围提取模块440用于提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围。

若初始电流与输入电流相吻合，说明板级射频电流探头的校准因子没有因为频率的改变而产生较大的变化，所对应的频率范围即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围。

上述板级射频电流探头频率标定系统，频率标定测量模块420在输入校准件的初始电压的频率改变，且调节初始电压的幅值使流经校准件的电流保持为初始电流不变时，测量校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压。频率标定处理模块430根据测量到的输出电压和预设的初始校准因子反推校准件的输入电流。频率范围提取模块440提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围，实现对板级射频电流探头的校准因子的适用频率范围进行标定，且提高了频率标定准确性。

一种板级射频电流探头频率标定装置，如图7所示，包括移动平台510、支架520、信号发生器530、示波器540、频谱分析仪550和处理器560。

移动平台510用于放置校准件610。

移动平台510可以提供的位置控制包括X、Y、Z平移轴三个轴，以及围绕着垂直方向的转轴，一般四个自由度，也可以根据需要扩展更多的自由度。

支架520用于将板级射频电流探头620固定设置于校准件610的测量点上方。

测量点为校准件610上预设的测量位置，可以是校准件610中间部分。板级射频电流探头620与校准件610的垂直距离可选为1mm。

信号发生器530连接校准件610其中一端口，用于为校准件610输入初始电压。

输入初始电压即指输入幅值已知的射频电流，初始电压的幅值也可根据实际情况调整，信号发生器530输出的初始电压波形可为正弦三角函数波形。本实施例中校准件610采用微带线来传输射频电流。可以理解，在其他实施例中，也可采用其他器件传输射频电流。

示波器540连接校准件610的另一端口，用于监控流经校准件610的电流，检测电流稳定输出。

信号发生器530和示波器540均可通过SMA连接器连接校准件610，也可通过其他连接器连接。

频谱分析仪550连接板级射频电流探头620，用于当通过信号发生器530改变初始电压的频率并调节初始电压的幅值，使流经校准件610的电流保持为预设的初始电流不变时，测量校准件610在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压。

初始电流可根据实际情况调整，预设输入条件指测量输出电压时，板级射频电流探头620的位置需要与计算初始校准因子时的位置一致，确保标定的准确性。频谱分析仪550也可通过SMA连接器连接板级射频电流探头620。

处理器560连接信号发生器530和频谱分析仪550，具体可以是通过导线连接，也可以是通过无线连接。处理器560用于根据预设的初始校准因子和输出电压反推校准件610的输入电流；及提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围。

初始校准因子为根据上述板级射频电流探头校准测量装置测得。根据公式I＝V_p/K，利用已测得的校准因子，及V_p，推知校准件上的射频电流I。

若初始电流与输入电流相吻合，说明板级射频电流探头的校准因子没有因为频率的改变而产生较大的变化，所对应的频率范围即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围。

上述板级射频电流探头频率标定装置，在信号发生器530改变输入校准件610的初始电压的频率，且调节初始电压的幅值使流经校准件610的电流保持为预设的初始电流不变时，频谱分析仪550测量校准件610在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压。处理器560根据测量到的输出电压和预设的初始校准因子计算校准件610的输入电流；及提取初始电流与输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为板级射频电流探头校准因子的适用频率范围，实现对板级射频电流探头校准因子的适用频率范围进行标定，且提高了频率标定准确性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种板级射频电流探头频率标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

向校准件的一端口输入初始电压；

当所述初始电压的频率改变，且调节所述初始电压的幅值使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下从板级射频电流探头得到的输出电压；

根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；所述初始校准因子为根据板级射频电流探头校准测量方法测得；

提取所述初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围；

所述板级射频电流探头校准测量方法包括以下步骤：

向校准件的一端口输入初始电压；其中，板级射频电流探头固定设置在所述校准件的预设测量点上方；

利用板级射频电流探头测量所述预设测量点的输出电压；

根据所述初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子；

在预设的条件下对流经板级导线的待测的板级射频电流进行测试，根据所述校准因子测量待测的板级射频电流，所述预设的条件是指所述板级射频电流探头与所述板级导线的位置和所述板级射频电流探头与所述校准件的位置相同。

2.根据权利要求1所述的板级射频电流探头频率标定方法，其特征在于，所述校准件的长度为所述板级射频电流探头宽度的3倍以上。

3.根据权利要求1所述的板级射频电流探头频率标定方法，其特征在于，所述根据所述初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数的步骤包括：

根据计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数；其中S₂₁为所述传输系数，b₂为所述输出电压，a₁为所述初始电压，a₂为所述校准件另一端口的输入电压。

4.根据权利要求1所述的板级射频电流探头频率标定方法，其特征在于，所述根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子的步骤包括:

根据K＝R·S₂₁计算所述板级射频电流探头的校准因子；其中K为校准因子，R为校准件的阻抗，S₂₁为所述传输系数。

5.一种板级射频电流探头频率标定系统，其特征在于，包括：

供电模块，用于向校准件的一端口输入初始电压；

频率标定测量模块，用于当所述初始电压的频率改变，且调节所述初始电压的幅值使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压；

频率标定处理模块，用于根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；所述初始校准因子为板级射频电流探头校准测量系统测得；

频率范围提取模块，用于提取所述初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围；

所述的板级射频电流探头校准测量系统包括：

供电模块，用于向校准件的一端口输入初始电压；其中，板级射频电流探头固定设置在所述校准件的预设测量点上方；

测量模块，用于利用板级射频电流探头测量所述预设测量点的输出电压；

传输处理模块，用于根据所述初始电压和输出电压计算校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

校准计算模块，用于根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子；

应用模块，用于在预设的条件下对流经板级导线的待测的板级射频电流进行测试，根据所述校准因子测量待测的板级射频电流，所述预设的条件是指所述板级射频电流探头与所述板级导线的位置和所述板级射频电流探头与所述校准件的位置相同。

6.一种板级射频电流探头频率标定装置，其特征在于，包括移动平台、支架、信号发生器、示波器、频谱分析仪和处理器，

所述移动平台用于放置校准件；

所述支架用于将板级射频电流探头固定设置于所述校准件的测量点上方；

所述信号发生器连接所述校准件其中一端口，用于为所述校准件输入初始电压；

所述示波器连接所述校准件另一端口，用于监控流经所述校准件的电流；

所述频谱分析仪连接所述板级射频电流探头，用于当通过所述信号发生器改变所述初始电压的频率并调节所述初始电压的幅值，使流经所述校准件的电流保持为预设的初始电流不变时，测量所述校准件在预设输入条件下板级射频电流探头得到的输出电压；

所述处理器连接所述信号发生器和频谱分析仪，用于根据预设的初始校准因子和所述输出电压反推所述校准件的输入电流；及提取初始电流与所述输入电流相吻合的部分所对应的频率范围，即为射频电流探头校准因子的适用频率范围；所述初始校准因子为根据板级射频电流探头校准测量装置测得；

所述的板级射频电流探头校准测量装置包括：

网络分析仪、支架、移动平台以及处理器，

所述移动平台用于放置校准件；

所述支架用于将板级射频电流探头固定设置于所述校准件的预设测量点上方；

所述网络分析仪连接所述校准件和所述板级射频电流探头，用于向所述校准件的一端口输入初始电压；及对所述校准件进行扫频，得到校准件测量段到板级射频电流探头的传输系数，所述校准件测量段为所述校准件与板级射频电流探头之间距离最近的部分；

所述处理器连接所述网络分析仪，用于根据所述传输系数及所述校准件的阻抗计算所述板级射频电流探头的校准因子，并在预设的条件下对流经板级导线的待测的板级射频电流进行测试，根据所述校准因子测量待测的板级射频电流，所述预设的条件是指所述板级射频电流探头与所述板级导线的位置和所述板级射频电流探头与所述校准件的位置相同。

7.根据权利要求6所述的板级射频电流探头频率标定装置，其特征在于，所述网络分析仪通过SMA连接器分别连接所述校准件和所述板级射频电流探头。