CN111025213B - 在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备 - Google Patents

在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备 Download PDF

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CN111025213B CN201911183042.2A CN201911183042A CN111025213B CN 111025213 B CN111025213 B CN 111025213B CN 201911183042 A CN201911183042 A CN 201911183042A CN 111025213 B CN111025213 B CN 111025213B
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Abstract

本发明适用于非实时在片负载牵引测量技术领域，提供了一种在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备，该方法包括：获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数，基于信号源的不同源功率，对接入在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据S参数和反射系数得到直通件的各个功率测量端面的输出功率以及直通件的输入功率；对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据测量结果、S参数测量和反射系数得到功率测量模型；根据功率测量模型进行仿真得到被测件的输出功率，从而可以在非线性状态下，有效测量功率器件时系统输测量指标及性能，并且简化测量过程。

Description

在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备
技术领域
本发明属于非实时在片负载牵引测量技术领域，尤其涉及一种在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备。
背景技术
在片负载牵引测量系统在进行输出功率测量时，首先根据系统测量软件提示，需要进行自校准，其中自校准包括源功率校准测量和S参数校准测量。完成自校准后通过调用在片负载牵引测量系统软件存储的S参数进行测量，即将在片负载牵引测量系统中的微波功率计测量输出功率端面由端面4计算到被测件的输出探针端面2，从而实现被测件在不同负载反射系数下的输出功率测量。然而，现有技术仅能在线性工作区内验证系统的测量性能，无法保证在非线性状态下，测量功率器件时系统输测量指标及性能，并且测量过程复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种在片负载牵引输出功率的测量方法及终端设备，以解决现有技术中仅能在线性工作区内验证系统的测量性能，无法保证在非线性状态下，测量功率器件时系统输测量指标及性能，并且测量过程复杂的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种在片负载牵引输出功率的测量方法，包括：
获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数；
基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率；
对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型；
根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
在一实施例中，所述获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数，包括：
采用矢量网络分析仪，对在片负载牵引系统中的功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面2至功率测量端面4的S参数以及微波功率计的反射系数进行校准；
采用矢量网络分析仪，对不同阻抗状态下的阻抗调配器进行S参数校准；
获取校准后的S参数和反射系数。
在一实施例中，所述直通件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；
所述得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率，包括：
基于所述在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，采用所述在片负载牵引系统中的微波功率计在所述功率测量端面4对所述直通件进行输出功率校准，得到校准过程中的所述微波功率计显示的输出功率以及不同功率测量端面的反射系数；
根据所述S参数、所述输出功率以及所述不同功率测量端面的反射系数，得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率。
在一实施例中，所述被测件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；
所述根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型，包括：
根据所述测量结果、所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益；
基于所述被测件处于源阻抗与连接所述直通件时功率测量端面1至负载端的反射系数的共轭状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的转换功率增益。
在一实施例中，所述计算获得所述被测件的端面2的输出功率，包括：
根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率。
在一实施例中，所述计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，包括：
根据
Figure BDA0002291770010000031
计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
其中，G24表示功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益，ΓP表示功率测量端面4的反射系数，sij表示在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数。
在一实施例中，所述根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率，包括：
根据Pout＝PS/G24计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
其中，Pout表示所述被测件的端面2的输出功率，PS表示测量所述被测件时微波功率计的所述测量结果。
在一实施例中，所述基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益，包括：
根据
Figure BDA0002291770010000041
计算获得所述被测件的功率增益；
其中，GOP表示所述被测件的功率增益，Pin表示所述直通件的输入功率。
本发明实施例的第二方面提供了一种在片负载牵引输出功率的测量装置，包括：
获取模块，用于获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数；
输出功率校准模块，用于基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率；
功率测量模型模块，用于对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型；
仿真模块，用于根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的在片负载牵引输出功率的测量方法所述的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据S参数和反射系数得到直通件的各个功率测量端面的输出功率以及直通件的输入功率；对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据测量结果、S参数测量和反射系数得到功率测量模型；根据功率测量模型进行仿真得到被测件的输出功率，从而可以在非线性状态下，有效测量功率器件时系统输测量指标及性能，并且简化测量过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的在片负载牵引输出功率的测量方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的在片负载牵引系统的示意图；
图3是本发明实施例提供的得到校准过程中的所述微波功率计显示的输出功率以及不同功率测量端面的反射系数的示意图；
图4是本发明实施例提供的得到功率测量模型的示意图；
图5(1)是本发明实施例提供的输出功率的概率密度分布示意图；
图5(2)是本发明实施例提供的功率增益的概率密度分布示意图；
图5(3)是本发明实施例提供的转换功率增益的概率密度分布示意图；
图6是本发明实施例提供的在片负载牵引输出功率的测量装置的示例图；
图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的在片负载牵引输出功率的测量方法的实现流程示意图，详述如下。
步骤101，获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数。
可选的，如图2所示，在片负载牵引系统包括信号源、功率放大器、隔离器、偏置网络、直流电源、阻抗调配器、微波探针、探针台、衰减器、微波功率计以及各个组件之间连接用的微波电缆。其中，阻抗调配器可以包括源阻抗调配器和负载阻抗调配器。2个微波探针分别用于探测被测件的两端，在被测件上形成端面1和端面2，在隔离器和偏置网络间形成端面3，在偏置网络和衰减器间形成端面4。
其中，其中信号源和功率放大器用于提供激励信号，阻抗调配器用于改变被测件的输入或者输出阻抗状态，直流电源和偏置网络用于给被测的功率器件施加偏置电压，衰减器和微波功率计用于测量器件的输出功率，探针台及微波探针用于连接在片被测件。
在射频微波电路和系统分析中，通常要用到元器件的散射参数，散射参数即为S参数，S参数的测量一般通过矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer，VNA)来实现，矢量网络分析仪可以简称为矢网。矢网采用校准件对构成矢网测量能力的原始硬件性能(如方向性)、连接电缆以及探针等进行表征测量，来提高实际测量性能，这个过程通常被称为自校准。
在本步骤中获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数，可以通过以下方式获得：
采用矢量网络分析仪，对在片负载牵引系统中的功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面2至功率测量端面4的S参数以及微波功率计的反射系数进行校准；
采用矢量网络分析仪，对不同阻抗状态下的阻抗调配器进行S参数校准；
获取校准后的S参数和反射系数。
可选的，可以对获得的校准后的S参数进行存储，以便后续在片负载牵引系统移动功率测量端面时使用。
通过对各个组件的S参数进行校准和测，可以实现输出功率测量的误差矢量修正。
步骤102，基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率。
可选的，直通件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间，基于所述在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，采用所述在片负载牵引系统中的微波功率计在所述功率测量端面4对所述直通件进行输出功率校准，得到校准过程中的所述微波功率计显示的输出功率以及不同功率测量端面的反射系数；然后根据步骤101中获得的所述S参数、所述输出功率以及所述不同功率测量端面的反射系数，得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率。
可选的，如图3所示，根据所述S参数、所述输出功率以及所述不同功率测量端面的反射系数，得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率，可以包括以下步骤。
步骤301，根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数、所述输出功率以及功率测量端面4的反射系数，计算获得功率测量端面2的输出功率。
可选的，在步骤102的功率校准过程中，得到所述微波功率计显示的输出功率，即微波功率计的读数。
可选的，根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数，以及功率测量端面4的反射系数，计算得到功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益；然后根据功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益以及微波功率计显示的输出功率，计算获得功率测量端面2的输出功率。
可选的，根据
Figure BDA0002291770010000081
计算获得功率测量端面2的输出功率；其中，P2表示功率测量端面2的输出功率，
Figure BDA0002291770010000082
表示所述输出功率，
Figure BDA0002291770010000083
功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益，ΓP表示功率测量端面4的反射系数，sij(s11、s12、s22、s21)表示在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数。
步骤302，根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数以及功率测量端面4的反射系数，计算获得功率测量端面2至负载端的反射系数。
可选的，根据
Figure BDA0002291770010000084
计算获得功率测量端面2至负载端的反射系数。
步骤303，根据直通件的S参数、所述功率测量端面2至负载端的反射系数以及所述功率测量端面2的输出功率，计算获得功率测量端面1的输出功率。
可选的，根据直通件的S参数以及所述功率测量端面2至负载端的反射系数，计算获得直通件的功率增益；根据所述直通件的功率增益以及所述功率测量端面2的输出功率，计算获得功率测量端面1的输出功率。
可选的，根据
Figure BDA0002291770010000091
计算获得功率测量端面1的输出功率；
其中，P1表示功率测量端面1的输出功率，Gthru表示直通件的功率增益，ΓL表示功率测量端面2至负载端的反射系数，
Figure BDA0002291770010000092
表示直通件的S参数。
步骤304，根据所述在片负载牵引系统中的源阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面1至负载端的反射系数、功率测量端面3至信号源端的反射系数、功率测量端面3至负载端的反射系数以及所述功率测量端面1的输出功率，计算获得功率测量端面3的输出功率。
可选的，根据所述在片负载牵引系统中的源阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面1至负载端的反射系数、功率测量端面3至信号源端的反射系数以及功率测量端面3至负载端的反射系数，计算获得功率测量端面3至功率测量端面1的转换功率增益；
根据功率测量端面3至功率测量端面1的转换功率增益、功率测量端面3至负载端的反射系数以及所述功率测量端面1的输出功率，计算获得功率测量端面3的输出功率。
其中，功率测量端面3至负载端的反射系数可以通过
Figure BDA0002291770010000093
计算获得。其中，
Figure BDA0002291770010000094
通过与T参数的转换关系得到，具体转换过程如下：即将
Figure BDA0002291770010000095
和[sij]三个S参数转换为T矩阵，例如，将
Figure BDA0002291770010000096
转换为
Figure BDA0002291770010000097
Figure BDA0002291770010000098
[sij]、
Figure BDA0002291770010000099
转换公式相同，根据传输矩阵特性，[Tjl]＝[TC][TT][T]。再根据公式
Figure BDA0002291770010000101
将
Figure BDA0002291770010000102
转换为
Figure BDA0002291770010000103
可选的，根据
Figure BDA0002291770010000104
计算获得功率测量端面3的输出功率；
其中，P3表示信号源在功率测量端面3传输到无反射负载上的输出功率，
Figure BDA0002291770010000105
表示功率测量端面3至功率测量端面1的转换功率增益，ΓS表示功率测量端面3至信号源端的反射系数，
Figure BDA0002291770010000106
表示所述在片负载牵引系统中的源阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面3至功率测量端面1的S参数，Γa表示功率测量端面3至负载端的反射系数，Γ'L表示功率测量端面1至负载端的反射系数。
步骤305，根据所述在片负载牵引系统中的源阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面3至信号源端的反射系数以及所述功率测量端面3的输出功率，计算获得所述直通件的输入功率。
可选的，根据
Figure BDA0002291770010000107
所述计算获得所述直通件的输入功率；
其中，Pin表示所述直通件的输入功率，Γ2表示端面1看向源端的反射系数。
步骤103，对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型。
可选的，将直通件从所述在片负载牵引系统中取下，将被测件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间。
如图4所示，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型，可以包括以下步骤。
步骤401，根据所述测量结果、所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得所述被测件的端面2的输出功率。
可选的，本步骤可以首先根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；然后根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率。
可选的，本步骤中计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，可以根据
Figure BDA0002291770010000111
计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
其中，G24表示功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益，ΓP表示功率测量端面4的反射系数，sij表示在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数。
可选的，本步骤中根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率，可以根据Pout＝PS/G24计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
其中，Pout表示所述被测件的端面2的输出功率，PS表示测量所述被测件时微波功率计的所述测量结果。
步骤402，基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益。
可选的，本步骤中可以根据
Figure BDA0002291770010000121
计算获得所述被测件的功率增益；其中，GOP表示所述被测件的功率增益，Pin表示所述直通件的输入功率。
步骤403，基于所述被测件处于源阻抗与连接所述直通件时功率测量端面1至负载端的反射系数的共轭状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的转换功率增益。
可选的，本步骤中可以根据
Figure BDA0002291770010000122
计算获得所述被测件的功率增益；其中，GT表示所述被测件的转换功率增益。
步骤104，根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
可选的，根据步骤103得到的功率测量模型，以频率40GHz，负载反射幅度0.6为例进行蒙特卡洛法(Monte Carlo Method，MCM)仿真，输入量的概率密度函数如表1所示。
表一
Figure BDA0002291770010000123
Figure BDA0002291770010000131
如图5(1)为输出功率的概率密度分布示意图，实线是以测量结果平均值为期望、以标准偏差为偏差的正态分布的概率密度曲线。由图可知，输出功率的概率密度函数近似服从正态分布，输出功率标准不确定度为0.203dB。
如图5(2)为功率增益的概率密度分布示意图，实线是以测量结果平均值为期望、以标准偏差为偏差的正态分布的概率密度曲线。由图可知，功率增益的概率密度函数近似服从正态分布，功率增益标准不确定度为0.170dB。
如图5(3)为转换功率增益的概率密度分布示意图，实线是以测量结果平均值为期望、以标准偏差为偏差的正态分布的概率密度曲线。由图可知，转换功率增益的概率密度函数近似服从正态分布，转换功率增益标准不确定度为0.273dB。
上述在片负载牵引输出功率的测量方法，通过基于矢网的矢量修正技术，提取得到在片负载牵引系统进行功率自校准的输入功率，并结合阻抗调配器预校准的各阻抗状态，提取得到连接被测功率器件时，被测件的输出功率以及功率增益的测量模型。基于上述测量模型，将S参数校准、功率校准以及功率测量过程的各相关量的期望及偏差作为输入量，通过蒙特卡洛仿真(MCM)可得到被测件的输出功率、功率增益等关键参数的不确定度，从而可保证在非线性状态下，有效评估在片负载牵引系统测量被测件时测量指标及性能，并且测量过程简单快捷。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，图6示出了本发明实施例提供的在片负载牵引输出功率的测量装置的示例图。如图6所示，该装置可以包括：获取模块601、输出功率校准模块602、功率测量模型模块603和仿真模块604。
获取模块601，用于获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数；
输出功率校准模块602，用于基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率；
功率测量模型模块603，用于对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型；
仿真模块604，用于根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
可选的，所述获取模块601可以用于采用矢量网络分析仪，对在片负载牵引系统中的功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面2至功率测量端面4的S参数以及微波功率计的反射系数进行校准；采用矢量网络分析仪，对不同阻抗状态下的阻抗调配器进行S参数校准；获取校准后的S参数和反射系数。
可选的，所述直通件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；所述输出功率校准模块602得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率时，可以用于：
基于所述在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，采用所述在片负载牵引系统中的微波功率计在所述功率测量端面4对所述直通件进行输出功率校准，得到校准过程中的所述微波功率计显示的输出功率以及不同功率测量端面的反射系数；
根据所述S参数、所述输出功率以及所述不同功率测量端面的反射系数，得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率。
可选的，所述被测件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间。所述功率测量模型模块603根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型时，可以用于：
根据所述测量结果、所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益；
基于所述被测件处于源阻抗与连接所述直通件时功率测量端面1至负载端的反射系数的共轭状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的转换功率增益。
可选的，所述功率测量模型模块603计算获得所述被测件的端面2的输出功率时，可以用于：
根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率。
可选的，所述功率测量模型模块603计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益时，可以用于：
根据
Figure BDA0002291770010000161
计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
其中，G24表示功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益，ΓP表示功率测量端面4的反射系数，sij表示在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数。
可选的，所述功率测量模型模块603根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率时，可以用于：
根据Pout＝PS/G24计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
其中，Pout表示所述被测件的端面2的输出功率，PS表示测量所述被测件时微波功率计的所述测量结果。
可选的，所述功率测量模型模块603基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益时，可以用于：
根据
Figure BDA0002291770010000171
计算获得所述被测件的功率增益；
其中，GOP表示所述被测件的功率增益，Pin表示所述直通件的输入功率。
上述在片负载牵引输出功率的测量装置，通过输出功率校准模块基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据S参数和反射系数得到直通件的各个功率测量端面的输出功率以及直通件的输入功率；功率测量模型模块对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据测量结果、S参数测量和反射系数得到功率测量模型；仿真模块根据功率测量模型进行仿真得到被测件的输出功率，从而可以在非线性状态下，有效测量功率器件时系统输测量指标及性能，并且简化测量过程。
图7是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备700包括：处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序703，例如在片负载牵引输出功率的测量程序。所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述在片负载牵引输出功率的测量方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104，或者图3或者图4中所示的步骤，所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图6所示模块601至604的功能。
示例性的，所述计算机程序703可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器702中，并由所述处理器701执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序703在所述在片负载牵引输出功率的测量装置或者终端设备700中的执行过程。例如，所述计算机程序703可以被分割成获取模块601、输出功率校准模块602、功率测量模型模块603和仿真模块604，各模块具体功能如图6所示，在此不再一一赘述。
所述终端设备700可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器701、存储器702。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备700的示例，并不构成对终端设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器702可以是所述终端设备700的内部存储单元，例如终端设备700的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述终端设备700的外部存储设备，例如所述终端设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器702还可以既包括所述终端设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序以及所述终端设备700所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，包括：
获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数；
基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率；
对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型；所述被测件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；所述根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型，包括：根据所述测量结果、所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得所述被测件的端面2的输出功率；基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益；基于所述被测件处于源阻抗与连接所述直通件时功率测量端面1至负载端的反射系数的共轭状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的转换功率增益；所述端面1表示微波探针功率输入端面，所述端面2表示微波探针功率输出端面，所述端面3表示源功率输入端面，所述端面4表示源功率输出端面；
根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
2.如权利要求1所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数，包括：
采用矢量网络分析仪，对在片负载牵引系统中的功率测量端面3至功率测量端面1的S参数、功率测量端面2至功率测量端面4的S参数以及微波功率计的反射系数进行校准；
采用矢量网络分析仪，对不同阻抗状态下的阻抗调配器进行S参数校准；
获取校准后的S参数和反射系数。
3.如权利要求2所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述直通件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；
所述得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率，包括：
基于所述在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，采用所述在片负载牵引系统中的微波功率计在所述功率测量端面4对所述直通件进行输出功率校准，得到校准过程中的所述微波功率计显示的输出功率以及不同功率测量端面的反射系数；
根据所述S参数、所述输出功率以及所述不同功率测量端面的反射系数，得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率。
4.如权利要求1所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述计算获得所述被测件的端面2的输出功率，包括：
根据所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率。
5.如权利要求4所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，包括：
根据
Figure FDA0003373141190000031
计算获得在任意负载阻抗状态下功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益；
其中，G24表示功率测量端面2至功率测量端面4间的功率增益，ΓP表示功率测量端面4的反射系数，sij表示在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数。
6.如权利要求4所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述根据所述测量结果以及计算获得的功率测量端面2至功率测量端面4的功率增益，计算获得所述被测件的端面2的输出功率，包括：
根据Pout＝PS/G24计算获得所述被测件的端面2的输出功率；
其中，Pout表示所述被测件的端面2的输出功率，PS表示测量所述被测件时微波功率计的所述测量结果。
7.如权利要求1所述的在片负载牵引输出功率的测量方法，其特征在于，所述基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益，包括：
根据
Figure FDA0003373141190000032
计算获得所述被测件的功率增益；
其中，GOP表示所述被测件的功率增益，Pin表示所述直通件的输入功率。
8.一种在片负载牵引输出功率的测量装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取在片负载牵引系统中的各个组件的S参数和反射系数；
输出功率校准模块，用于基于在片负载牵引系统中的信号源的不同源功率，对接入所述在片负载牵引系统中的直通件的输出功率进行校准，并根据所述S参数和所述反射系数得到所述直通件的各个功率测量端面的输出功率以及所述直通件的输入功率；
功率测量模型模块，用于对接入功率校准后的在片负载牵引系统中的被测件进行输出功率测量，获得测量结果，根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型；所述被测件连接在所述在片负载牵引系统中的功率测量端面1和功率测量端面2之间；所述根据所述测量结果、所述S参数测量和所述反射系数得到功率测量模型，包括：根据所述测量结果、所述在片负载牵引系统中的负载阻抗调配器处于初始状态时功率测量端面2至功率测量端面4的S参数和功率测量端面4的反射系数，计算获得所述被测件的端面2的输出功率；基于所述被测件处于任意阻抗状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的功率增益；基于所述被测件处于源阻抗与连接所述直通件时功率测量端面1至负载端的反射系数的共轭状态时，根据所述被测件的端面2的输出功率和得到的所述直通件的输入功率，计算获得所述被测件的转换功率增益；所述端面1表示微波探针功率输入端面，所述端面2表示微波探针功率输出端面，所述端面3表示源功率输入端面，所述端面4表示源功率输出端面；
仿真模块，用于根据所述功率测量模型进行仿真得到所述被测件的输出功率。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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