CN114113691A - 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具 - Google Patents

一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具 Download PDF

Info

Publication number
CN114113691A
CN114113691A CN202111401750.6A CN202111401750A CN114113691A CN 114113691 A CN114113691 A CN 114113691A CN 202111401750 A CN202111401750 A CN 202111401750A CN 114113691 A CN114113691 A CN 114113691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test fixture
waveguide
test
calibration
waveguide port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111401750.6A
Other languages
English (en)
Inventor
胡江
傅香渝
周扬帆
刘林杰
乔志壮
郭丰强
侯耀伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
CETC 13 Research Institute
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
CETC 13 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China, CETC 13 Research Institute filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN202111401750.6A priority Critical patent/CN114113691A/zh
Publication of CN114113691A publication Critical patent/CN114113691A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，包括结构相同的第一测试夹具和第二测试夹具，第一测试夹具和第二测试夹具的上表面和一个侧面上分别设有法兰盘，每个测试夹具上表面和侧面的法兰盘通过测试夹具内部的L型波导连接；第一测试夹具和第二测试夹具的法兰盘用于连接矢量网络分析仪或被测件。本发明将校准和去嵌入应用到波导端口测试夹具，通过校准的方法将测试端面移动到被测件的端面，或者通过去嵌入的方法去掉夹具的影响，就可以得到被测件的真实测试结果。同时将波导端口测试夹具分为两个部分，同一组夹具可应用到处于同一平面不同位置的波导端口被测件。

Description

一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具
技术领域
本发明涉及一种波导端口测试夹具，特别是一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，同时本夹具适用于多种波导端口处于同一水平面不同位置的双端口被测件(DUT)。
背景技术
波导端口测试夹具，在对波导端口处于同一平面的双端口被测件(DUT)进行测量时，需要一个波导端口测试夹具来放置被测件，通过这个夹具将被测件与测试设备连接起来。
在进行测试前都需要对测试设备进行校准，校准方法很多如SOLT、SOLR、TRL等，通过标准校准件进行校准可以将测试端面从矢网移到校准端面。去嵌入技术是在已知测试设备S参数的基础之上对被测件进行测量，然后用被测件的测试结果减去测试设备S参数得到被测件的实际S参数。通过校准和去嵌入的方法都可以将测试设备对被测件的影响消除，从而反应被测件的真实情况。
目前，对端口为波导的被测件进行测试前都是对测试仪器进行校准，忽略夹具给被测件带来的影响，这样的测试结果不仅有被测件的结果，还存在夹具的。同时这类夹具的波导端口位置固定，对端口位置不同的被测件需要定制测试夹具。本发明发现对波导端口在同一平面的被测件进行测试时，为了得到准确的测试数据，就要去掉波导端口测试夹具对被测件造成的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过在波导端口测试夹具端口面上添加法兰盘的方法以便于夹具与标准波导校准件的连接，实现了夹具与矢量网络分析仪的校准，这使测试时的测试端面从矢网转移到被测件的端面，进而得到更准确的测试数据的可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，包括结构相同的第一测试夹具和第二测试夹具，第一测试夹具和第二测试夹具的上表面和一个侧面上分别设有法兰盘，每个测试夹具上表面和侧面的法兰盘通过测试夹具内部的L型波导连接；第一测试夹具和第二测试夹具的法兰盘用于连接矢量网络分析仪或被测件。
进一步地，所述第一测试夹具和第二测试夹具均采用两个长方体结构拼接制成，两个长方体结构通过销钉和螺钉连接固定，测试夹具的法兰盘包括两个半圆形的半法兰盘，两个半法兰盘分别对称地位于两个长方体结构的上表面和侧面，L型波导对称地设置在两个长方体结构的相邻侧面上。
进一步地，所述两个长方体结构相邻的两个侧面上分别设有销钉和与销钉配套的销钉孔、螺钉和与螺钉配套的螺钉孔，销钉和销钉孔用于两个长方体结构实现定位，螺钉和螺钉孔用于固定两个长方体结构，安装螺钉的长方体结构上设有贯穿长方体结构的沉孔，螺钉位于沉孔内。
进一步地，所述两个半法兰盘均通过工艺加工在长方体结构的波导端口上，两个长方体的半法兰盘通过销钉和螺钉固定成两个完整的法兰盘，销钉用于实现两长方体结构处于同一平面的半法兰盘定位，螺钉用于将两个半法兰盘合成一个完整法兰盘。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在波导端口测试夹具端口面上添加法兰盘的方法以便于夹具与标准波导校准件的连接，实现了夹具与矢量网络分析仪的校准，这使测试时的测试端面从矢网转移到被测件的端面，进而得到更准确的测试数据。
2、本发明通过在波导端口测试夹具端口面上添加法兰盘实现了两个测试夹具的连接，从而在夹具上实现去嵌入，达到与校准相同的效果。
3、本发明将夹具分成两个接口，实现了夹具的端口位置多样性，适用的被测件更广，不需根据被测件的端口位置而定制夹具，节省成本。
4、本发明具有转换波导端口面的功能，利用本夹具可以实现波导端面的90°转换，可用作波导端面转换器。
附图说明
图1为本发明的波导端口测试夹具的结构示意图；
图2为本发明的波导端口测试夹具的剖视图；
图3为本发明的夹具校准示意图；
图4是根据本发明实施例1校准时通路校准示意图以及本发明实施例2的夹具去嵌入示意图；
图5是根据本发明实施例1利用校准后的波导夹具对被测件进行测试的示意图；
图6是根据本发明实施例1端口处于水平面不同位置的被测件定制图例。
附图标记说明：1,16,17,18,19-法兰盘；2-第一测试夹具；3-倒角；4-沉孔；5-波导端口；6-第二测试夹具；7-波导端口测试夹具切割线；8,12,14-销钉；9,10,11,15-螺钉；13-L型波导。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，本发明的一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，
包括结构相同的第一测试夹具2和第二测试夹具6，第一测试夹具2和第二测试夹具6的上表面和一个侧面上分别设有法兰盘(如图1中的1，图2中的16、17、18、19所示)，每个测试夹具上表面和侧面的法兰盘通过测试夹具内部的L型波导13连接；第一测试夹具2和第二测试夹具6上法兰盘用于连接矢量网络分析仪或被测件。
由于矢网端口为同轴端口，因此需要用同轴波导转换器将夹具的波导端口(即法兰盘的端口)转换为同轴端口(也可采用其他连接方式实现波导端口与同轴端口的转换)，如图3所示，两个测试夹具侧面的法兰盘安装有同轴波导转换器，两个同轴波导转换器分别通过同轴电缆连接到矢量网络分析仪。连接完成后进行夹具校准，去嵌入以及被测件测试。
本发明采用法兰盘的连接方式是为了能与标准波导校准件连接，同时为了校准和去嵌入时两个测试夹具对接。
所述第一测试夹具2和第二测试夹具6均采用两个长方体结构拼接制成，两个长方体结构相邻侧面形成的直线为波导端口测试夹具切割线，两个长方体结构通过销钉和螺钉连接固定，测试夹具的法兰盘包括两个半圆形的半法兰盘，两个半法兰盘分别对称地位于两个长方体结构的上表面和侧面，L型波导对称地设置在两个长方体结构的相邻侧面上。
如图2所示，所述两个长方体结构相邻的两个侧面上分别设有销钉(12、14)和与销钉配套的销钉孔(销钉孔设置在图2左侧的长方体结构上)、螺钉(10、15)和与螺钉配套的螺钉孔(螺钉孔设置在图2左侧的长方体结构上，图2中，还有一个与销钉12关于L型波导对称未标号销钉，有一个与螺钉10关于L型波导对称的未标号螺钉)，销钉和销钉孔用于两个长方体结构实现定位，螺钉和螺钉孔用于固定两个长方体结构，安装螺钉的长方体结构上设有贯穿长方体结构的沉孔4，螺钉位于沉孔4内。由于夹具厚度过大，为了把两个测试夹具的两个长方体结构固定起来需要的螺钉长度过长，所以本发明采用沉孔的方式减小对螺钉长度的需求。
图中，一个长方体结构的侧边设置成倒角3，为了测试时便于操作。
所述两个半法兰盘均通过工艺加工在长方体结构的波导端口上，两个长方体的半法兰盘通过销钉(图2中的12、14)和螺钉(图2中的10、15)固定成两个完整的法兰盘(与销钉和螺钉配套的销钉孔和螺钉孔位于长方体结构的侧面上)，销钉用于实现两长方体结构处于同一平面的半法兰盘定位，螺钉用于将两个半法兰盘合成一个完整法兰盘。
本发明的可校准和去嵌入的夹具为同一组夹具，两个测试夹具互不影响，上表面的两个法兰盘的波导端口中心距离最小值为20mm，可分别与被测件的两个端口连接，被测件的端口需要在同一水平面。本夹具可用于测量波导端口处于同一水平面且端口间距大于等于20mm的被测件。
实施例1：校准及测试
在本实施例中提供了一种波导端口测试夹具的校准方案，并使用校准后的夹具进行测试，图3为本发明实施例进行校准的示意图，图4为校准步骤中进行通路校准的示意图，图5为利用校准后的波导夹具对被测件进行测试的示意图，图6为4类被测件的定制图例。
本实施例所用到的设备包括：一组波导端口测试夹具，一台矢量网络分析仪，一组同轴波导转换器，两根电缆，一组标准波导校准件，一个双端口被测件(需要定制)。设备之间的连接方式如图3所示，先将两个同轴波导转换器分别与两个测试夹具侧面的法兰盘连接，通过法兰盘的销钉和螺钉进行定位及固定，随后由同轴电缆将同轴波导转换器与矢量网络分析仪的两个端口连接，至此夹具与测试仪器连接完成。
接下来对波导测试夹具进行校准，校准方法多样，本实例选择SOLT校准方法对夹具进行校准，具体步骤如下：
第一步，进行短路校准：先把矢网中的校准类型选为SOLT校准，短路波导校准件(SHORT)连接在图3所示第一测试夹具的波导校准件处，在矢网上选择端口1的SHORT执行校准，随后用同样的接法将短路波导校准件接入第二测试夹具并执行校准。
第二步，进行开路校准：将开路波导校准件(OPEN)依次接入第一测试夹具和第二测试夹具执行校准。
第三步，进行负载校准：将负载波导校准件(LOAD)依次接入第一测试夹具和第二测试夹具执行校准。
第四步，进行通路校准：如图4所示，利用夹具上表面的法兰盘的销钉孔将第一测试夹具与第二测试夹具的波导端口对位，然后采用外加紧固装置保证该夹具的紧密连接，最后通过矢网执行校准。
至此夹具的SOLT校准完成，测试端面已经从矢网移到了上表面法兰盘的波导端面上，接下来就可以用校准后的夹具对被测件进行测试了。
本次测试的被测件需要定制，如图5所示，被测件的外侧需要四个螺孔用于被测件的固定，4个螺孔旁边各有1个销钉孔用于波导口的定位。由于夹具的两个接口没有在同一腔体上，因此只要被测件的端口处于同一水平面且间距大于等于20mm，就可以用本夹具进行测试，通过端口两边的销钉定位，螺孔固定即可。将被测件固定在已经完成校准的夹具上就可以对被测件进行测量了，测量结果能直接反应被测件的实际情况。
本发明适用的被测件广泛，如图6所示，为4类常见的情况。被测件1(DUT1)，是上述测试所用的波导端口所处的位置，对于这类被测件的波导端口可以在水平面任意位置，只需要满足波导端口中心距离大于等于20mm即可；被测件2(DUT2)，连接方法不变，利用销钉定位螺钉固定，这类被测件的波导端口中心距离需要大于等于23.5mm；被测件(DUT3)，这类被测件的波导端口中心距离需要大于等于21.75mm；被测件(DUT4)，这类被测件的端口可以不平行，不在同一直线上。被测件的端口位置多样，不限于本例所述，使用时只需要考虑两个测试夹具是否会重叠即可。
实施例2：去嵌入
在本实施例中提供了一种波导端口测试夹具的去嵌入方案，图4为本发明实施例所进行去嵌入的示意图。
本实施例所用到的设备包括：一组波导端口测试夹具，一台矢量网络分析仪，一组同轴波导转换器，两根电缆，一组标准波导校准件，一个双端口被测件(需要定制)。本实施例中的两个测试夹具需要对称使用，设备之间的连接方式如图4所示，先用同轴电缆将同轴波导转换器与矢网连接起来，然后对同轴波导转换器进行校准，将测试端面移到同轴波导转换器的波导端面。
校准完成后将波导夹具与同轴波导转换器连接，开始去嵌入。如图4所示，两个测试夹具上表面的法兰盘通过销钉对位，使两个接口的波导端口完全重合，然后采用外加紧固装置保证该夹具的紧密连接，通过矢网对该去嵌入结构进行S参数测量，将测量出的所有S参数保存在系统中。
按照案例1所述测试方法进行被测件测试，测试得到的S参数并非被测件的实际S参数，需要利用矢网的运算功能以便于测试的S参数去掉夹具S参数，得到的结果即为被测件的实际S参数。通过去嵌入的方式测量出的S参数减去了夹具的S参数，这使被测件的测量结果更加准确，能更加准确的反应出被测件的情况。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，其特征在于，包括结构相同的第一测试夹具和第二测试夹具，第一测试夹具和第二测试夹具的上表面和一个侧面上分别设有法兰盘，每个测试夹具上表面和侧面的法兰盘通过测试夹具内部的L型波导连接；第一测试夹具和第二测试夹具的法兰盘用于连接矢量网络分析仪或被测件。
2.根据权利要求1所述的一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，其特征在于，所述第一测试夹具和第二测试夹具均采用两个长方体结构拼接制成，两个长方体结构通过销钉和螺钉连接固定，测试夹具的法兰盘包括两个半圆形的半法兰盘，两个半法兰盘分别对称地位于两个长方体结构的上表面和侧面，L型波导对称地设置在两个长方体结构的相邻侧面上。
3.根据权利要求2所述的一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，其特征在于，所述两个长方体结构相邻的两个侧面上分别设有销钉和与销钉配套的销钉孔、螺钉和与螺钉配套的螺钉孔，销钉和销钉孔用于两个长方体结构实现定位，螺钉和螺钉孔用于固定两个长方体结构，安装螺钉的长方体结构上设有贯穿长方体结构的沉孔，螺钉位于沉孔内。
4.根据权利要求2所述的一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具，其特征在于，所述两个半法兰盘均通过工艺加工在长方体结构的波导端口上，两个长方体的半法兰盘通过销钉和螺钉固定成两个完整的法兰盘，销钉用于实现两长方体结构处于同一平面的半法兰盘定位，螺钉用于将两个半法兰盘合成一个完整法兰盘。
CN202111401750.6A 2021-11-24 2021-11-24 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具 Pending CN114113691A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111401750.6A CN114113691A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111401750.6A CN114113691A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114113691A true CN114113691A (zh) 2022-03-01

Family

ID=80371620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111401750.6A Pending CN114113691A (zh) 2021-11-24 2021-11-24 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114113691A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196545A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 中国科学院半导体研究所 介质材料的介电特性测量装置
CN104062499A (zh) * 2014-06-30 2014-09-24 中国科学院电子学研究所 对小尺寸带状注速调管中间谐振腔进行冷测的装置与方法
CN203929811U (zh) * 2014-05-19 2014-11-05 福建火炬电子科技股份有限公司 一种测试夹具
CN204008868U (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 电子科技大学 适用于太赫兹频段四端口器件的十字型测试结构
CN105305001A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种太赫兹矩形波导双定向耦合器
CN105425188A (zh) * 2015-12-21 2016-03-23 南京三乐微波技术发展有限公司 基于微波矢量网络分析仪校准的一体化波导开路、短路校准器
CN106680684A (zh) * 2017-03-24 2017-05-17 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种折叠波导行波管高频系统用测量装置及方法
CN107942276A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 西安艾力特电子实业有限公司 一种用于校准矢量网络分析仪的波导校准件及方法
CN110739513A (zh) * 2019-10-12 2020-01-31 南京理工大学 一种Ka频段波导同轴转换器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196545A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 中国科学院半导体研究所 介质材料的介电特性测量装置
CN203929811U (zh) * 2014-05-19 2014-11-05 福建火炬电子科技股份有限公司 一种测试夹具
CN104062499A (zh) * 2014-06-30 2014-09-24 中国科学院电子学研究所 对小尺寸带状注速调管中间谐振腔进行冷测的装置与方法
CN204008868U (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 电子科技大学 适用于太赫兹频段四端口器件的十字型测试结构
CN105305001A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种太赫兹矩形波导双定向耦合器
CN105425188A (zh) * 2015-12-21 2016-03-23 南京三乐微波技术发展有限公司 基于微波矢量网络分析仪校准的一体化波导开路、短路校准器
CN106680684A (zh) * 2017-03-24 2017-05-17 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种折叠波导行波管高频系统用测量装置及方法
CN107942276A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 西安艾力特电子实业有限公司 一种用于校准矢量网络分析仪的波导校准件及方法
CN110739513A (zh) * 2019-10-12 2020-01-31 南京理工大学 一种Ka频段波导同轴转换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7777497B2 (en) Method and system for tracking scattering parameter test system calibration
US6882160B2 (en) Methods and computer program products for full N-port vector network analyzer calibrations
US6836743B1 (en) Compensating for unequal load and source match in vector network analyzer calibration
US6650123B2 (en) Methods for determining characteristics of interface devices used with vector network analyzers
JP2004301839A (ja) 半導体ウェーハにおいてマルチポート測定を行うための校正方法
US8126670B2 (en) Method and device for calibrating a network analyzer for measuring at differential connections
EP0234112B1 (en) Six-port reflectometer test arrangement
TW201518736A (zh) 向量網路功率計
CN101369825B (zh) 四端口微带传输线网络串扰测量装置
US7768271B2 (en) Method for calibration of a vectorial network analyzer having more than two ports
US7113891B2 (en) Multi-port scattering parameter calibration system and method
Heuermann et al. Advanced on-wafer multiport calibration methods for mono-and mixed-mode device characterization
CN109782200B (zh) 一种材料电磁参数测量方法
WO2023092921A1 (zh) 基于去嵌入技术的飞机线束成品件性能测量装置及方法
CN114113691A (zh) 一种可实现校准和去嵌入技术的波导端口测试夹具
CN110058056B (zh) 一种非标测试夹具
Adamian et al. A novel procedure for characterization of multiport high-speed balanced devices
JP7153309B2 (ja) ベクトルネットワークアナライザを用いた反射係数の測定方法
US7769555B2 (en) Method for calibration of a vectorial network analyzer
JPS62190471A (ja) テスト機器
Wagner et al. 15-Term Self-Calibration without an ideal THRU-or LINE-Standard
Mubarak et al. A method for de-embedding cable flexure errors in S-parameter measurements
Singh et al. Comparison of Vector Network Analyser (VNA) calibration techniques at microwave frequencies
US20240125881A1 (en) Power calibration adapter, measurement application system, method
RU2801297C1 (ru) Способ динамической калибровки подвижных измерительных стендов в широкой полосе частот

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220301

RJ01 Rejection of invention patent application after publication