CN104991124B - 一种特性阻抗校准系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种匹配阻抗校准系统，包括测试夹具、射频信号源以及分析处理单元；测试夹具包括一匹配调试电路；匹配调试电路包括一与射频头连接的输入端口Port‑A和一与分析处理单元连接的输出端口Port‑B；输入端口Port‑A与输出端口Port‑B之间形成第一π型电路，用于对射频头的负载端的阻抗进行调谐以使得射频头的负载端的阻抗与设定阻抗值相匹配；匹配调试电路还包括输入端口Port‑C，输入端口Port‑C通过待测射频线与射频信号源相连；输出端口Port‑B与输入端口Port‑C之间形成第二π型电路，用于对待测射频线的阻抗进行调谐以使得射频线的阻抗与设定阻抗值相匹配。

Description

一种特性阻抗校准系统及测试方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种射频线的特性阻抗校准系统及测试方法。

背景技术

目前的手机在工厂的产线校准通常按照以下方式进行：在测试时，一般是将待测的手机主板置于测试夹具上，夹具上的射频探针通过射频线与综测仪相连，压下夹具，夹具上的射频探针插入手机射频座，手机主板上电开机，开始运行校准程序。

现有的手机产线校准夹具存在以下不确定因素和不足：

(1)夹具上的射频头阻抗在手机所校准的频率范围内是否等于或者接近50Ω；

(2)射频头连接到综测仪的线缆阻抗在手机所校准的频率范围内是否等于或者接近50Ω。

精确测量对于应用在RFID()技术的器件至关重要。在设计阶段，RFID系统模拟需要高度精确的元件表征来保证系统满足其性能要求。在生产制造中，精确地测量验证每一个元件是否满足其公布的指标。因此，RFID标签中在制作过程中或制作后需要进行相应的射频测试，以验证所述RFID标签是否精确地被制造及其射频性能是否正常。

根据物理规律，要使射频信号传送到手机主板的功率最大，射频线的阻抗必须与矢量网络分析仪的内阻相匹配，矢量网络分析仪的射频信号源的内阻一般为固定的50欧姆。否则，如果阻抗不匹配，则射频信号中的一部分就会形成反射，不仅会降低传输效率，还会损坏矢量网络分析仪、产生震荡或辐射干扰等。为避免上述问题的产生，在测试前，就需挨个去选取一个合适的射频线，使得射频线的阻抗与矢量网络分析仪的射频信号源的内阻相匹配，这样造成操作十分繁琐，更严重的是，并不能确保最终选取的射频线的阻抗能与矢量网络分析仪的射频信号源的内阻完全匹配，得到测试结果也只能做到近似而无法达到精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种匹配阻抗校准系统，能够对射频头阻抗以及射频线阻抗进行校准，使其在校准的频率范围内等于或者接近设定阻抗值，从而提高终测阶段的校准精度，降低误测率。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种匹配阻抗校准系统，包括测试夹具、射频信号源以及分析处理单元，所述测试夹具包括用于固定待测主板的承载结构以及用于与所述待测主板电性连接的射频头,所述射频头与射频信号源相连；

所述测试夹具包括一匹配调试电路；所述匹配调试电路包括一与所述射频头连接的输入端口Port-A和一与所述分析处理单元连接的输出端口Port-B；所述输入端口Port-A与所述输出端口Port-B之间形成第一π型电路，用于对所述射频头的负载端的阻抗进行调谐以使得所述射频头的负载端的阻抗与设定阻抗值相匹配；

所述匹配调试电路还包括输入端口Port-C，所述输入端口Port-C通过待测射频线与所述射频信号源相连；所述输出端口Port-B与所述输入端口Port-C之间形成第二π型电路，用于对所述待测射频线的阻抗进行调谐以使得所述射频线的阻抗与设定阻抗值相匹配。

进一步优选地，所述设定阻抗值为50欧姆。

进一步优选地，所述第一π型电路由第一可调元件构成，所述第一可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感中的一种或多种；

所述第二π型电路由第二可调元件构成，所述第二可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感的一种或多种。

进一步优选地，所述第一π型电路还包括当调校所述待测射频线的阻抗时断开所述第一π型电路；所述第二π型电路还包括当调校所述射频头的负载端的阻抗时断开所述第二π型电路。

进一步优选地，所述射频信号源与所述分析处理单元采用矢量网络分析仪。

进一步优选地，所述分析处理单元用于显示所述射频头的负载阻抗值或所述待测射频线的阻抗值在史密斯圆图中的位置；以及，根据所述位置调校所述第一π型电路或所述第二π型电路，使得所述射频头的负载阻抗值或所述待测射频线的阻抗值为设定阻抗值。

本发明还提供一种应用权利要求1所述的匹配阻抗校准系统进行测试的方法，包括：

步骤1将所述测试夹具、所述射频信号源与所述分析处理单元对应连接；

步骤2调校所述第一π型电路，对所述射频头的负载端的阻抗进行调谐以使得所述射频头的负载端的阻抗与设定阻抗值相匹配；

步骤3调校所述第二π型电路，对所述待测射频线的阻抗进行调谐以使得所述射频线的阻抗与设定阻抗值相匹配。

进一步优选地，所述步骤1具体包括：将所述射频头一端连接所述射频信号源，另一端连接所述输入端口Port-A；将所述输出端口Port-B连接所述分析处理单元；将所述输入端口Port-C通过待测射频线连接所述射频信号源。

进一步优选地，所述步骤2之前还包括，断开所述第二π型电路；

所述步骤2具体包括：断开所述第二π型电路，通过所述分析处理单元得到所述射频头的负载阻抗；根据所述阻抗与所述设定阻抗值选择所述第一π型电路中的所述可调元件，使得所述射频头的负载阻抗达到设定阻抗值。

进一步优选地，所述步骤3之前还包括，断开所述第一π型电路；

所述步骤3具体包括：断开所述第一π型电路，通过所述分析处理单元得到所述待测射频线的阻抗值；根据所述待测射频线的阻抗与所述设定阻抗值选择所述第二π型电路中的所述可调元件，使得所述待测射频线的阻抗达到所述设定阻抗值。

本发明在手机产线进行校准之前先校准系统的阻抗。若阻抗符合要求，则直接进行投入使用；若阻抗不符合要求，则调用测试夹具上的匹配调试电路，调校阻抗值使得其符合要求。相对于现有的校准夹具，本发明实现调节射频头或射频线的阻抗，避免因射频头或射频线阻抗偏差造成的校准误差，有效提高了校准精度，同时降低终测阶段的误测率，从而提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明一种特性阻抗校准系统的主要组成框图；

图2为本发明一种特性阻抗校准系统的第一π型电路和第二π型电路原理图；

图3为本发明一种应用特性阻抗校准系统的测试方法主要步骤示意图；

图4为史密斯圆图；

图5为史密斯圆图进行阻抗匹配计算的运动轨迹规则示意图；

图6为射频电路中常用的π型电路；

图7a为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图圆心的示意图；

图7b-图7c为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的高阻抗区位置时两种运行轨迹示意图；

图7d-图7f为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的高阻抗区位置时三种运行轨迹示意图；

附图标号：

1.测试夹具，11.射频头，12.匹配调试电路，121.输入端口Port-A，122.输出端口Port-B，123.输入端口Port-C，2.射频信号源，3.分析处理单元，4.待测射频线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

图1为本发明一种特性阻抗校准系统主要组成框图，作为本发明的一个具体实施例，如图1所示，一种匹配阻抗校准系统，包括测试夹具1、射频信号源2以及分析处理单元3，所述测试夹具1包括用于固定待测主板的承载结构以及用于与所述待测主板电性连接的射频头11,所述射频头11与射频信号源2相连；所述测试夹具1包括一匹配调试电路12；所述匹配调试电路12包括一与所述射频头11连接的输入端口Port-A121和一与所述分析处理单元3连接的输出端口Port-B122；所述输入端口Port-A121与所述输出端口Port-B122之间形成第一π型电路，用于对所述射频头11的负载端的阻抗进行调谐以使得所述射频头11的负载端的阻抗与设定阻抗值相匹配；

所述匹配调试电路12还包括输入端口Port-C123，所述输入端口Port-C123通过待测射频线4与所述射频信号源2相连；所述输出端口Port-B122与所述输入端口Port-C123之间形成第二π型电路，用于对所述待测射频线4的阻抗进行调谐以使得所述射频线的阻抗与设定阻抗值相匹配。

具体的，本实施例中的测试夹具1是用于作为待测芯片的装载设备，其具体可以为具有规则形状(可以根据待测芯片的形状而对应的为矩形、正方形、圆形或其他类似形状)的平台或车床，而在测试夹具1的中央或接近中央处开设有与待测芯片对应的、例如为凹槽或凸台的承载结构(通常称为DUT Socket)，这样，待测主板就可通过承载结构而稳固地装配至测试夹具1上。测试夹具1上还设有与待测主板电性相连的射频头11，射频头11插入待测主板上的射频座。

本发明通过在测试夹具1上预留匹配调试电路12，调校匹配调试电路12从而调谐射频头11或射频线的阻抗，使得其在校准频率范围内等于或者接近设定阻抗值。

具体的，本发明中设定阻抗值为50欧姆。

不同的参数都对应一个最佳的阻抗值。内外导体直径比为1.65时导线有最大功率传输能力，对应阻抗为30欧姆(注：lg1.65*138＝30欧姆，要使用空气为绝缘介质，因为这个时候介电常数最小，如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯，则阻抗只有不到20欧姆。最合适电压渗透的直径比为2.7，对应阻抗大约是60欧姆，此为是很多欧洲国家使用的标准阻抗。当发生击穿时，对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的，而在阻抗很低，30欧姆时，渗透电流会很高。衰减只源自导体的损失，此时的衰减大约比最小衰减阻抗(直径比3.5911)77欧姆的时候上升了50％，而在这个比率下(D/d＝3.5911)，最大功率的上限为30欧姆电缆最大功率的一半。

以前，很少使用微波功率，电缆也无法应付大容量传输。因此减少衰减是最重要的因素，导致了选择77(75欧姆)为标准。同时也确立了硬件的规格。当低耗的绝缘材料在实际中应用到柔性电缆上，电缆的尺寸规格必须保持不变，才能和现存的设备接口吻合。

聚乙烯的介电常数为2.3，以空气(介电常数为1)为绝缘层的导线的阻抗为77欧姆，如果以聚乙烯来填充绝缘空间的话，阻抗将减少为51欧姆。虽然精确的标准是50欧姆，51欧姆的电缆在今天仍然在使用。

在77欧姆点的衰减最小，60欧姆点的击穿电压为最大，而30欧姆点的功率输送量是最大的，以上三种均是以空气为介质，由公式计算得出的。实际应用中50欧姆的匹配兼顾了耐压，功率传输和损耗等优势，因此设定阻抗值为50欧姆。

对上述实施例进一步改进，本实施例中，所述第一π型电路由第一可调元件构成，所述第一可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感中的一种或多种；所述第二π型电路由第二可调元件构成，所述第二可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感的一种或多种。

图2为本实施例中第一π型电路和第二π型电路原理示意图。

如图2所示，本实施例中b、d、e、f和g处串联可调元件，其中b、d和e构成第一π型电路，e、f和g构成第二π型电路。第一π型电路和第二π型电路共用e处的可调元件。

对上述实施例进一步改进，其中，所述第一π型电路还包括当调校所述待测射频线4的阻抗时断开所述第一π型电路；所述第二π型电路还包括当调校所述射频头11的负载端的阻抗时断开所述第二π型电路。

具体的，在进行调校待测射频线4的阻抗时，通过去掉第一π型电路中d处串联的第一可调元件，即断开第一π型电路。

同样的，在进行调校所述射频头11的负载端的阻抗时，通过去掉第二π型电路中f处串联的第二可调元件，即断开第二π型电路。

对上述实施例进一步改进，其中，所述射频信号源2与所述分析处理单元3采用矢量网络分析仪。矢量网络分析仪是一种对射频器件或射频系统进行测试的理想仪器，具有速度快和精度高的特点，它能测量射频器件或射频系统的传输特性、反射特性和相位特性，例如测量射频器件的插损、增益、衰减、隔离、回波损耗、驻波比(SWR)、相位、阻抗、群延迟、史密斯圆图等。由于所述矢量网络分析仪的使用原理及操作方式已为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。

下面以本发明用于手机产线校准中为例，结合图1和图2详细阐述本实施例的工作过程：

测试夹具1具体包括上压板，其中上压板上设有卡扣，卡扣一端焊接一个标准的50欧姆负载，并连接至矢量网络分析仪的射频输出端口(Port-2)；测试夹具1上的射频头11扣入上压板的卡扣中，接收矢量网络分析仪输出的射频信号；

连接测试夹具1上的匹配调试电路12，具体为：在b、d和e处串联0欧姆电阻，输入端口Port-A和输出端口Port-B之间形成第一π型电路；同时将输出端口Port-B连接至矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1；

测量矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1的S11参数，根据S11参数计算出测量的阻抗值，若测量结果满足要求则无需调试。若测量结果偏离设定阻抗值50欧姆较远，则需要调试输入端口Port-A和输出端口Port-B之间的第一π型电路。矢量网络分析仪上通过史密斯圆图显示测量阻抗的位置，根据史密斯圆图上的位置对第一π型电路中第一可调元件进行选择与调整，直到将测量的阻抗值调整到50欧姆附近，完成射频头11的阻抗匹配。

然后去掉d处串联的0欧姆电阻，即断开第一π型电路；在f和h处串联0欧姆电阻，输入端口Port-C和输出端口Port-B之间形成第二π型电路；同时将输入端口Port-C通过待测射频线4连接至矢量网络分析仪的射频输出端口Port-1。

测量矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1的S11参数，根据S11参数计算出测量的阻抗值，若测量结果满足要求则无需调试。若测量结果偏离设定阻抗值50欧姆较远，则需要调试输入端口Port-C和输出端口Port-B之间的第二π型电路。矢量网络分析仪上通过史密斯圆图显示测量阻抗的位置，根据史密斯圆图上的位置对第二π型电路中第二可调元件进行选择与调整，直到将测量的阻抗值调整到50欧姆附近，完成待测射频线4的阻抗匹配。

本发明还提供了一种应用上述的匹配阻抗校准系统进行测试的方法，图3为本发明一种测试方法主要步骤示意图，包括：

步骤1将所述测试夹具、所述射频信号源与所述分析处理单元对应连接；

步骤2调校所述第一π型电路，对所述射频头的负载端的阻抗进行调谐以使得所述射频头的负载端的阻抗与设定阻抗值相匹配；

步骤3调校所述第二π型电路，对所述待测射频线的阻抗进行调谐以使得所述射频线的阻抗与设定阻抗值相匹配。

对上述实施例进一步改进，其中，

所述步骤1具体包括：将所述射频头11一端连接所述射频信号源2，另一端连接所述输入端口Port-A121；将所述输出端口Port-B122连接所述分析处理单元3；将所述输入端口Port-C123通过待测射频线4连接所述射频信号源2。

对上述实施例进一步改进，其中，

所述步骤2之前还包括，断开所述第二π型电路；

所述步骤2具体包括：断开所述第二π型电路，通过所述分析处理单元3得到所述射频头11的负载阻抗；根据所述阻抗与所述设定阻抗值选择所述第一π型电路中的所述可调元件，使得所述射频头11的负载阻抗达到设定阻抗值。

对上述实施例进一步改进，其中，所述步骤3之前还包括，断开所述第一π型电路；

所述步骤3具体包括：断开所述第一π型电路，通过所述分析处理单元3得到所述待测射频线4的阻抗值；根据所述待测射频线4的阻抗与所述设定阻抗值选择所述第二π型电路中的所述可调元件，使得所述待测射频线4的阻抗达到所述设定阻抗值。

对上述实施例进一步改进，其中，所述分析处理单元3通过史密斯圆图显示所述射频头11的负载阻抗以及所述待测射频线4的阻抗值。

下面以应用于手机产线校准中的测试夹具1为例，结合图1和图2，具体对本发明的测试方法进行详细阐述：

测试夹具1具体包括上压板，其中上压板上设有卡扣，卡扣一端焊接一个标准的50欧姆负载，并连接至矢量网络分析仪的射频输出端口(Port-2)；测试夹具1上的射频头11扣入上压板的卡扣中，接收矢量网络分析仪输出的射频信号；

连接测试夹具1上的匹配调试电路12，具体为：在b、d和e处串联0欧姆电阻，输入端口Port-A和输出端口Port-B之间形成第一π型电路；同时将输出端口Port-B连接至矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1；

测量矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1的S11参数，根据S11参数计算出测量的阻抗值，若测量结果满足要求则无需调试。若测量结果偏离设定阻抗值50欧姆较远，则需要调试输入端口Port-A和输出端口Port-B之间的第一π型电路。矢量网络分析仪上通过史密斯圆图显示测量阻抗的位置，根据史密斯圆图上的位置对第一π型电路中第一可调元件进行选择与调整，直到将测量的阻抗值调整到50欧姆附近，完成射频头11的阻抗匹配。

然后去掉d处串联的0欧姆电阻，即断开第一π型电路；在f和h处串联0欧姆电阻，输入端口Port-C和输出端口Port-B之间形成第二π型电路；同时将输入端口Port-C通过待测射频线4连接至矢量网络分析仪的射频输出端口Port-1。

测量矢量网络分析仪的射频接收端口Port-1的S11参数，根据S11参数计算出测量的阻抗值，若测量结果满足要求则无需调试。若测量结果偏离设定阻抗值50欧姆较远，则需要调试输入端口Port-C和输出端口Port-B之间的第二π型电路。矢量网络分析仪上通过史密斯圆图显示测量阻抗的位置，根据史密斯圆图上的位置对第二π型电路中第二可调元件进行选择与调整，直到将测量的阻抗值调整到50欧姆附近，完成待测射频线4的阻抗匹配。

史密斯圆图(Smith chart，又称史密夫图表)是在反射系散平面上标绘有归一化输入阻抗(或导纳)等值圆族的计算图。是一款用于电机与电子工程学的图表，主要用于传输线的阻抗匹配上。

图4为史密斯圆图，如图4所示，该图由三个圆系构成，用以在传输线和某些波导问题中利用图解法求解，以避免繁琐的运算。一条传输线(transmission line)的电阻抗力(impedance)会随其长度而改变，要设计一套匹配(matching)的线路，需要通过不少繁复的计算程序，史密斯圆图的特点便是省略一些计算程序。

如图4所示，史密斯圆图中包括阻抗圆(标记为Z)和导纳圆(标记为D)。

先以阻抗圆为例。圆中间水平线是纯阻抗线，如果有点落在该直线上，表示的是纯电阻。

具体，水平线上方表示的是感抗线，下方表示的是容抗线；阻抗值落在水平线上方的点，在具体电路中，就是一个电阻串联一个电感，阻抗值落在水平线下方的点，在具体电路中，是一个电阻串联一个电容。图中的圆表示等阻抗线，落在同一个圆上的点其表示的阻抗值都相等，向上的弧线表示等感抗线，向下的弧线表示等容抗线。

下面介绍导纳圆。因为导纳是阻抗的倒数，所以，与上述的阻抗圆的概念相似。圆中间水平线是电导线，图上的圆表示等电导圆，向上的是等电纳线，向下的是等电抗线。

图5为史密斯圆图进行阻抗匹配计算的运动轨迹规则示意图。如图5所示：

阻抗圆运动轨迹规则：顺时针运动，串联电感；逆时针运动，串联电容；

导纳圆运动轨迹规则：顺时针运动，并联电容；逆时针运动，并联电感；

无论阻抗值在史密斯圆图中的任何位置，均要向50欧(即中点)靠拢，根据阻抗值在史密斯圆图中的位置与中点设计运动轨迹，并根据运动轨迹选择串联或并联相应的可调元件，实现阻抗值在史密斯圆图中的位置达到中点。

本发明根据测量的阻抗值在史密斯圆图中具体位置来确定第一π型电路和第二π型电路中的可调元件。

图6为射频电路中常用的π型电路，如图6所示，是由容性和感性可调元件R,L或C组成的π型电路。其中位置R3213，L3212及L3215为容性还是感性由待测试的射频线的阻抗及射频头11的阻抗值在史密斯圆图中偏离设定阻抗值即50欧姆的位置决定。射频线的阻抗及射频头11的阻抗值在史密斯圆图的位置主要分为史密斯图圆心，史密斯圆图第一象限，史密斯圆图第二象限，史密斯圆图第三象限及史密斯圆图第四象限。

下面根据射频线的阻抗及射频头11的阻抗值在史密斯圆图的不同位置详细介绍如何调校第一π型电路或第二π型电路(以下称为π型电路)。

(a)图7a为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图圆心的示意图。如图7a所示，当待测射频线4或射频头11的阻抗值位于史密斯圆图中间时，即阻抗值为50欧姆，无需对其进行调节，则以上π型电路的L3215位置及L3212位置应为缺省，R3213位置用0欧姆串联。

(b)当待测射频线4或射频头11阻抗值位于史密斯原图第一象限时，需要通过π型网络将其调节到中心达到50欧姆阻抗，根据其所处第一象限的两种位置，一种是高阻抗区位置，另一种是感抗区位置。

1、当其阻抗值位于史密斯圆高阻抗区位置时，比如测量的阻抗值为(87.94+j72.84)欧姆，则可通过图7b和图7c两种不同运行轨迹来调节阻抗值。

具体的，图7b为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的高阻抗区位置时第一种运行轨迹示意图，根据图7b所示，结合史密斯圆图阻抗匹配的基本原则，通过先并联电容后串联电感的方式达到50欧姆阻抗调试。在本实施例中，图7b中位置1阻抗值为(87.94+j72.84)欧姆，最终根据位置1得出的L3215位置为缺省，在R3213位置串联22.4nH的电感，在L3212位置并联4.8pF电容。

具体的，图7c为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的高阻抗区位置时第二种运行轨迹示意图，根据图7c所示，结合史密斯圆图阻抗匹配的基本原则，通过先并联电感后串联电容的方式达到50欧姆阻抗调试。在本实施例中，图7c中位置1阻抗值为(87.94+j72.84)欧姆，最终根据位置1得出的L3215位置为缺省，在R3213位置串联4.5pF电容，在L3212位置并联81.7nH电感。

2、当其阻抗值位于史密斯圆感抗区位置时，比如测量的阻抗值为(30.67+j63.27)欧姆，则可通过图7d、7e和图7f三种不同运行轨迹来调节阻抗值。

具体的，图7d为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的感抗区位置时第一种运行轨迹示意图，根据图7d所示，结合史密斯圆图阻抗匹配的基本原则，通过先并联电容后串联电容的方式达到50欧姆阻抗调试。在本实施例中，图7d中位置1阻抗值为(30.67+j63.27)欧姆，最终根据位置1得出的L3215位置为缺省，在R3213位置串联4.3pF电容，在L3212位置并联1.1pF电容。

具体的，图7e为本发明一种测试方法的待测射频线或射频头的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的感抗区位置时第二种运行轨迹示意图，根据图7e所示，结合史密斯圆图阻抗匹配的基本原则，通过先串联电容后并联电容的方式达到50欧姆阻抗调试。在本实施例中，图7e中位置1阻抗值为(30.67+j63.27)欧姆，最终根据位置1得出的L3212位置为缺省，在R3215位置串联5.1pF电容，在L3213位置并联8.2pF电容。

具体的，图7f为本发明一种测试方法的待测射频线4或射频头11的阻抗值位于史密斯圆图第一象限的感抗区位置时第三种运行轨迹示意图，根据图7f所示，结合史密斯圆图阻抗匹配的基本原则，通过先串联电容后并联电感的方式达到50欧姆阻抗调试。在本实施例中，图7f中位置1阻抗值为(30.67+j63.27)欧姆，最终根据位置1得出的L3212位置为缺省，在R3213位置串联3.6pF电容，在L3215位置并联20nH电感。

以上电容电感数值均为理想状态时举例，具体数值应根据实际情况做轻微调节。当夹具射频线或射频头阻抗偏离50欧姆至史密斯原图的第二、三、四象限时，将其阻抗值调到50欧姆的处理方法与第一象限位置情况相同，原理一样，这里就不做复述。

在匹配调试完成后，去掉e处0Ω电阻，在d和f处串联0Ω。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种匹配阻抗校准系统，包括测试夹具、射频信号源以及分析处理单元，所述测试夹具包括用于固定待测主板的承载结构以及用于与所述待测主板电性连接的射频头,所述射频头与射频信号源相连，其特征在于，所述测试夹具包括一匹配调试电路；

所述匹配调试电路包括一与所述射频头连接的输入端口Port-A和一与所述分析处理单元连接的输出端口Port-B；所述输入端口Port-A与所述输出端口Port-B之间形成第一π型电路，用于对所述射频头的负载阻抗值进行调谐以使得所述射频头的负载阻抗值与设定阻抗值相匹配；

所述匹配调试电路还包括输入端口Port-C，所述输入端口Port-C通过待测射频线与所述射频信号源相连；所述输出端口Port-B与所述输入端口Port-C之间形成第二π型电路，用于对所述待测射频线的阻抗值进行调谐以使得所述待测射频线的阻抗值与设定阻抗值相匹配；

所述射频信号源与所述分析处理单元采用矢量网络分析仪；

所述分析处理单元用于显示所述射频头的负载阻抗值或所述待测射频线的阻抗值在史密斯圆图中的位置；以及，根据所述位置调校所述第一π型电路或所述第二π型电路，使得所述射频头的负载阻抗值或所述待测射频线的阻抗值为设定阻抗值。

2.如权利要求1所述的匹配阻抗校准系统，其特征在于：

所述设定阻抗值为50欧姆。

3.如权利要求1所述的匹配阻抗校准系统，其特征在于：

所述第一π型电路由第一可调元件构成，所述第一可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感中的一种或多种；

所述第二π型电路由第二可调元件构成，所述第二可调元件包括可调电阻、可调电容或可调电感的一种或多种。

4.如权利要求3所述的匹配阻抗校准系统，其特征在于：

所述第一π型电路还包括当调校所述待测射频线的阻抗值时断开所述第一π型电路；所述第二π型电路还包括当调校所述射频头的负载阻抗值时断开所述第二π型电路。

5.一种应用权利要求1所述的匹配阻抗校准系统进行测试的方法，其特征在于，包括：

步骤1将所述测试夹具、所述射频信号源与所述分析处理单元对应连接；所述射频信号源与所述分析处理单元采用矢量网络分析仪；

步骤2调校所述第一π型电路，对所述射频头的负载阻抗值进行调谐以使得所述射频头的负载阻抗值与设定阻抗值相匹配；

步骤3调校所述第二π型电路，对所述待测射频线的阻抗值进行调谐以使得所述待测射频线的阻抗值与设定阻抗值相匹配；

所述步骤3之前还包括，断开所述第一π型电路；

所述步骤3具体包括：断开所述第一π型电路，通过所述分析处理单元得到所述待测射频线的阻抗值；根据所述待测射频线的阻抗值与所述设定阻抗值选择所述第二π型电路中的可调元件，使得所述待测射频线的阻抗值达到所述设定阻抗值。

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于：

所述步骤1具体包括：将所述射频头一端连接所述射频信号源，另一端连接所述输入端口Port-A；将所述输出端口Port-B连接所述分析处理单元；将所述输入端口Port-C通过待测射频线连接所述射频信号源。

7.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于：

所述步骤2之前还包括，断开所述第二π型电路；

所述步骤2具体包括：断开所述第二π型电路，通过所述分析处理单元得到所述射频头的负载阻抗值；根据所述负载阻抗值与所述设定阻抗值选择所述第一π型电路中的所述可调元件，使得所述射频头的负载阻抗值达到设定阻抗值。