CN108051652A - 腔体滤波器精准测量品质因数的方法 - Google Patents

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陈根
龙嘘云
赵燕平
张鑫
尉传颂
刘广
宋云涛
陈永华
杨庆喜
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Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd
Hefei Zhongke Ion Medical Technology Equipment Co Ltd
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor

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Abstract

本发明公开了腔体滤波器精准测量品质因数的方法,包括腔体滤波器、矢量网络分析仪、第一探针和第二探针；首先对矢量网络分析仪进行校准；将第一探针与腔体滤波器内部的第一馈口连接，将第二探针与腔体内部的第二馈口连接；将第一馈口与矢量网络分析仪的第一端口连接，将第二馈口与矢量网络分析仪的第二端口连接；本发明通过引入第一探针、第二探针，可以人为的调节阻抗匹配状态，规避了部分外界干扰引入的误差，提高了测量的准确度；从而通过本发明中的方法可以实现对于腔体滤波器的有载品质因数和无载品质因素的精准测量；不会出现用传输法测量时“由于受到一些固定的和变化的物理量的影响，测量精度不高”的问题。

Description

腔体滤波器精准测量品质因数的方法
技术领域
本发明属于品质因数测量领域，涉及一种腔体滤波器，具体是腔体滤波器精准测量品质因数的方法。
背景技术
品质因数(Q值)是表征微波谐振腔特性的参数。通过Q值这个参数能很好的描述微波谐振腔的频率选择性的优劣以及谐振腔的储能与损耗之间的关系。
谐振腔Q值的测量主要采用扫频测量，包括传输法和反射法。由于受到一些固定的和变化的物理量的影响，传输法测量精度不高。反射法由于系统简单，但端口引入误差小，已经成为目前工程上普遍采用的一种Q值测量方法。
谐振腔作为腔体滤波器的主要组成部分，其品质因数好坏直接影响了腔体滤波器的一系列性能，因此一种准确测量Q值的方法对设计者和使用者的帮助是巨大的。为解决上述缺陷，先提供一种方案。
发明内容
本发明的目的在于提供腔体滤波器精准测量品质因数的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
腔体滤波器精准测量品质因数的方法,包括腔体滤波器、矢量网络分析仪、第一探针和第二探针；
所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪进行校准；
步骤2：将第一探针与腔体滤波器内部的第一馈口连接，将第二探针与腔体内部的第二馈口连接；
步骤3：将第一馈口与矢量网络分析仪的第一端口连接，将第二馈口与矢量网络分析仪的第二端口连接；
步骤4：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤5：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤6：调节第一探针、第二探针，使工作频点的传输系数S>-0.dB；
步骤7：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f，S下降3dB点f和f3，通过特定公式求得有载品质因数Qload；
步骤8：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤9：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤10：调节第一探针、第二探针，使工作频点传输系数S<-30dB；
步骤11：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f，S下降3dB点f和f3，根据特定公式求得无载品质因数Qload。
进一步地，所述探针用于人为调节阻抗匹配的状态，规避部分外界干扰引入的误差。
进一步地，所述步骤7和步骤11中的特定公式为
本发明的有益效果：本发明通过引入第一探针、第二探针，可以人为的调节阻抗匹配状态，规避了部分外界干扰引入的误差，提高了测量的准确度；从而通过本发明中的方法可以实现对于腔体滤波器的有载品质因数和无载品质因素的精准测量；不会出现用传输法测量时“由于受到一些固定的和变化的物理量的影响，测量精度不高”的问题。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明腔体滤波器精准测量品质因数的方法基本组件示意图。
具体实施方式
如图1所示，腔体滤波器精准测量品质因数的方法,包括腔体滤波器、矢量网络分析仪、第一探针和第二探针；
所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪进行校准；
步骤2：将第一探针与腔体滤波器内部的第一馈口连接，将第二探针与腔体内部的第二馈口连接；
步骤3：将第一馈口与矢量网络分析仪的第一端口连接，将第二馈口与矢量网络分析仪的第二端口连接；
步骤4：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤5：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤6：调节第一探针、第二探针，使工作频点的传输系数S>-0.dB；
步骤7：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f，S下降3dB点f和f3，通过特定公式求得有载品质因数Qload；
步骤8：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤9：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤10：调节第一探针、第二探针，使工作频点传输系数S<-30dB；
步骤11：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f，S下降3dB点f和f3，根据特定公式求得无载品质因数Qload。
进一步地，所述探针用于人为调节阻抗匹配的状态，规避部分外界干扰引入的误差。
进一步地，所述步骤7和步骤11中的特定公式为
本发明通过引入第一探针、第二探针，可以人为的调节阻抗匹配状态，规避了部分外界干扰引入的误差，提高了测量的准确度；从而通过本发明中的方法可以实现对于腔体滤波器的有载品质因数和无载品质因素的精准测量；不会出现用传输法测量时“由于受到一些固定的和变化的物理量的影响，测量精度不高”的问题。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.腔体滤波器精准测量品质因数的方法,其特征在于，包括腔体滤波器、矢量网络分析仪、第一探针和第二探针；
所述方法包括如下步骤：
步骤1：对矢量网络分析仪进行校准；
步骤2：将第一探针与腔体滤波器内部的第一馈口连接，将第二探针与腔体内部的第二馈口连接；
步骤3：将第一馈口与矢量网络分析仪的第一端口连接，将第二馈口与矢量网络分析仪的第二端口连接；
步骤4：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤5：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于阻抗匹配，反射系数S<-30dB；
步骤6：调节第一探针、第二探针，使工作频点的传输系数S>-0.dB；
步骤7：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f1，S下降3dB点f2和f3，通过特定公式求得有载品质因数Qload；
步骤8：调节第一探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤9：调节第二探针，使反射系数Smith圆图处于欠匹配，反射系数S>-0.5dB；
步骤10：调节第一探针、第二探针，使工作频点传输系数S<-30dB；
步骤11：通过矢量网络分析仪读取传输系数S最大值点f1，S下降3dB点f2和f3，根据特定公式求得无载品质因数Qload。
2.根据权利要求1所述的腔体滤波器精准测量品质因数的方法，其特征在于，所述探针用于人为调节阻抗匹配的状态，规避部分外界干扰引入的误差。
3.根据权利要求1所述的腔体滤波器精准测量品质因数的方法，其特征在于，所述步骤7和步骤11中的特定公式为
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