CN114487970B - 适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统 - Google Patents

适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统 Download PDF

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CN114487970B CN202210328613.2A CN202210328613A CN114487970B CN 114487970 B CN114487970 B CN 114487970B CN 202210328613 A CN202210328613 A CN 202210328613A CN 114487970 B CN114487970 B CN 114487970B
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Abstract

本发明涉及集成电路测试技术领域，提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统。方法包括：将射频测试机的端口与校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；基于第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均多组误差系数，得到校准系数组。本发明通过引入史密斯三角权重，在考虑各校准器件集合和阻抗匹配的基础上对误差参数结果进行加权平均，使得基于多次测量的自动校准过程能够获得更为精确的误差参数，从而更为有效的消除系统误差；同时，基于史密斯三角权重的校准方法中，只需不同阻抗的校准器件即可完成校准，降低了对于校准器件的要求，从而使得测试更为灵活、成本更低。

Description

适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统
技术领域
本发明涉及集成电路测试技术领域，尤其涉及一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统。
背景技术
射频前端测试机在进行测试之前需要进行校准。仪器误差分为漂移误差、随机误差和系统误差。其中，漂移误差和随机误差是系统不能测量的非重复性的误差，因而校准过程主要目的在于消除系统误差。误差修正的基础，就是测量一些已知的标准件，比如直通，负载，短路和开路。通过测量这些标准件，来获得那些导致测量误差的系统误差参数，从而在实际测量过程中进行修正。
传统的测试是手工操作的，需要不断拧校准件，一方面容易增加连接头的磨损，另一方面校准的效率和精度都不高。如果需要进行多端口的校准人为操作更加复杂，效率低下。
因此，如何提供一种高效、精确的适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统成为了业内亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统，用以解决现有技术中效率和精度不足的缺陷，实现高效、精确的自动校准。
本发明提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，包括：
将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
根据本发明提供的一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，所述基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数的步骤包括：
将多端口射频测试机的第一端口与第二端口直通连接并执行测试，得到第二测试数据；
分别将多端口射频测试机的第一端口与校准器件集合中的第一校准器件连接、多端口射频测试机的第二端口与校准器件集合中的第二校准器件连接，执行测试得到第三测试数据；所述第一校准器件是指所述校准器件集合中的任一校准器件；所述第二校准器件是指所述校准器件集合中，非第一校准器件的任一校准器件；
分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数；
所述误差方程是基于系统误差预先设置的、关于所述多端口射频测试机的散射参数量测值和散射参数真实值的方程组。
根据本发明提供的一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，所述误差系数包括：
有效方向性误差
Figure 640999DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 581273DEST_PATH_IMAGE002
；
隔离误差
Figure 304991DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 672518DEST_PATH_IMAGE004
；
源失配误差
Figure 851827DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 471158DEST_PATH_IMAGE006
；
匹配负载失配误差
Figure 317891DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 856320DEST_PATH_IMAGE008
；
传输跟踪误差
Figure 522925DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 802072DEST_PATH_IMAGE010
；
反射跟踪误差
Figure 378678DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 88008DEST_PATH_IMAGE012
。
根据本发明提供的一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，所述分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数的步骤包括：
分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第一方程组；
分别将所述第二端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第二方程组；
将所述第二测试数据代入所述误差方程，得到包括四个方程的第三方程组；
将所述第三测试数据代入所述误差方程，得到包括两个方程的第四方程组；
联立第一方程组、第二方程组、第三方程组以及第四方程组中的十二个方程，求解得到包括十二个误差系数的误差系数组；
更新所述预设的校准器件组，并返回所述分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程的步骤，直至满足预设的停止条件后，得到多组误差系数。
根据本发明提供的一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，所述基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组的步骤包括：
对误差系数因子求和，得到校准系数组；
所述误差系数因子是指所述误差系数组与史密斯三角权重的积，且所述误差系数因子与所述校准器件组一一对应。
根据本发明提供的一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，所述误差方程为：
Figure 507488DEST_PATH_IMAGE013
Figure 593256DEST_PATH_IMAGE014
Figure 883423DEST_PATH_IMAGE015
Figure 901670DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 542867DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 901167DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 576999DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 362552DEST_PATH_IMAGE020
是所述多端口射频测试机的散射参数量测值；
Figure 491045DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 793982DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 321390DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 543424DEST_PATH_IMAGE024
是所述多端口射频测试机的散射参数真实值，能够通过所述校准器 件集合中校准器件的参数计算得到；
Figure 159213DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 124895DEST_PATH_IMAGE002
为有效方向性误差，
Figure 244161DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 778042DEST_PATH_IMAGE004
为隔离误 差，
Figure 881127DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 647570DEST_PATH_IMAGE006
为源失配误差，
Figure 621342DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 450758DEST_PATH_IMAGE008
为匹配负载失配误差、
Figure 916506DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 223990DEST_PATH_IMAGE010
为传输跟踪误差，
Figure 583427DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 583744DEST_PATH_IMAGE012
为反射跟踪误差。
本发明还提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准系统，包括：
第一测试模块，用于将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
校准模块，用于基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述适用于射频测试机的多端口自动校准方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述适用于射频测试机的多端口自动校准方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述适用于射频测试机的多端口自动校准方法的步骤。
本发明提供的适用于射频测试机的多端口自动校准方法和系统，通过引入史密斯三角权重，在考虑各校准器件集合和阻抗匹配的基础上对误差参数结果进行加权平均，使得基于多次测量的自动校准过程能够获得更为精确的误差参数，从而更为有效的消除系统误差；
同时，基于史密斯三角权重的校准方法中，只需不同阻抗的校准器件即可完成校准，降低了对于校准器件的要求，从而使得测试更为灵活、成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
图1是本发明提供的适用于射频测试机的多端口自动校准方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的多端口自动校准箱的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的简易史密斯图示意图；
图4是本发明实施例提供的八端口自动校准箱的内部结构示意图；
图5是本发明提供的适用于射频测试机的多端口自动校准装置的结构示意图；
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
501：第一测试模块；
502：校准模块；
610：处理器；
620：通信接口；
630：存储器；
640：通信总线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图4描述本发明的适用于射频测试机的多端口自动校准方法。
如图1所示，本发明实施例提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，包括：
步骤102，将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
步骤104，基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
本实施例中，所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据是指所述第一端口与所述校准器件集合中预设的校准器件组连接并执行测试得到的第一测试数据，和所述第二端口与所述校准器件集合中预设的校准器件组连接并执行测试得到的第一测试数据；
在一个优选的实施方式中，本实施例的执行主体为基于矩阵开关和/或多路开关的多端口自动校准箱；执行过程中，通过矩阵开关和/或多路开关将所述多端口射频测试机和所述校准器件连接，并通过所述自动校准箱的处理器控制所述矩阵开关和/或多路开关，从而使得指定的多端口射频测试机端口与指定的校准器件和/或另一指定的多端口射频测试机端口连接；
通过所述处理器控制矩阵开关和/或多路开关的方式，所述多端口自动校准箱能够重复执行步骤102和步骤104，从而实现所述多端口射频测试机各个端口的校准功能。
此外，所述处理器还能够在不同频点下重复执行步骤102和步骤104，从而实现不同频点下，所述多端口射频测试机各个端口的校准功能。
具体到实施过程中，所述处理器能够在步骤102和步骤104在第一频点下执行完成后，更新所述第一端口和所述第二端口对应的所述多端口射频测试机端口，并重复执行步骤102和步骤104，直至第一频点下，所述多端口射频测试机的全部端口均已完成校准；
随后，所述处理器更新频点值，再次重复执行步骤102和步骤104，直至全部指定频点下，所述多端口射频测试机的全部指定端口均已完成校准。
在一些实施方式中，所述预设三角形或史密斯三角形并非几何意义上的三角形，即基于三个校准器件得到的三个第一测试数据在史密斯圆图中形成的三个点可能共线。
对于共线的情况，即便这三个点无法构成几何意义上的三角形，但仍然能够计算其周长。例如，对于史密斯圆图中共线的三个点A、B、C，其构成的预设三角形或史密斯三角形的周长为AB+BC+CA，即这三个点中，两点连线距离的和。
本实施例的有益效果在于：
通过引入史密斯三角权重，在考虑各校准器件集合和阻抗匹配的基础上对误差参数结果进行加权平均，使得基于多次测量的自动校准过程能够获得更为精确的误差参数，从而更为有效的消除系统误差；
同时，基于史密斯三角权重的校准方法中，只需不同阻抗的校准器件即可完成校准，降低了对于校准器件的要求，从而使得测试更为灵活、成本更低。
根据上述实施例，在本实施例中，所述基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数的步骤包括：
步骤1042，将多端口射频测试机的第一端口与第二端口直通连接并执行测试，得到第二测试数据；
步骤1044，分别将多端口射频测试机的第一端口与校准器件集合中的第一校准器件连接、多端口射频测试机的第二端口与校准器件集合中的第二校准器件连接，执行测试得到第三测试数据；所述第一校准器件是指所述校准器件集合中的任一校准器件；所述第二校准器件是指所述校准器件集合中，非第一校准器件的任一校准器件；
步骤1046，分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数；
所述误差方程是基于系统误差预先设置的、关于所述多端口射频测试机的散射参数量测值和散射参数真实值的方程组。
值得说明的是，本实施例中，步骤1042和步骤1044相对于步骤102的执行顺序并非是固定的；步骤1042、步骤1044、步骤102既可以是同时执行的，也可以是以任意顺序先后执行的。
本实施例的有益效果在于：
通过第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据，针对所述第一端口和所述第二端口取得了完整的短路，开路，负载和传输测试结果，从而可以更为精确的获得误差参数。
根据上述任一实施例，在本实施例中：
所述误差系数包括：
有效方向性误差
Figure 268279DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 379455DEST_PATH_IMAGE002
；
隔离误差
Figure 593398DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 499037DEST_PATH_IMAGE004
；
源失配误差
Figure 798432DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 447719DEST_PATH_IMAGE006
；
匹配负载失配误差
Figure 516169DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 730725DEST_PATH_IMAGE008
；
传输跟踪误差
Figure 517416DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 970394DEST_PATH_IMAGE010
；
反射跟踪误差
Figure 893350DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 406371DEST_PATH_IMAGE012
。
在一个优选的实施方式中，所述误差系数，即所述误差方程中待求解的参数数量，与所述测试中获取的数据数量具有对应关系。通过多次测试的结果（不论是第一测试结果、第二测试结果、还是第三测试结果）代入所述误差方程，得到与所述待求解的参数数量相同的方程，即可得到所述误差系数的结果。
下面将以本实施例中的、由12个参数（12个误差系数）组成的误差方程为例，提供误差系数的具体求解方法。
所述分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数的步骤包括：
分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第一方程组；
分别将所述第二端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第二方程组；
将所述第二测试数据代入所述误差方程，得到包括四个方程的第三方程组；
将所述第三测试数据代入所述误差方程，得到包括两个方程的第四方程组；
联立第一方程组、第二方程组、第三方程组以及第四方程组中的十二个方程，求解得到包括十二个误差系数的误差系数组；
更新所述预设的校准器件组，并返回所述分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程的步骤，直至满足预设的停止条件后，得到多组误差系数。
所述基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组的步骤包括：
对误差系数因子求和，得到校准系数组；
所述误差系数因子是指所述误差系数组与史密斯三角权重的积，且所述误差系数因子与所述校准器件组一一对应。
所述误差方程为：
Figure 555724DEST_PATH_IMAGE025
Figure 567322DEST_PATH_IMAGE026
Figure 610364DEST_PATH_IMAGE015
Figure 28707DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 524410DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 584770DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 216740DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 946930DEST_PATH_IMAGE020
是所述多端口射频测试机的散射参数量测值；
Figure 926999DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 525471DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 11947DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 303251DEST_PATH_IMAGE024
是所述多端口射频测试机的散射参数真实值，能够通过所述校准器 件集合中校准器件的参数计算得到；
Figure 507968DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 378972DEST_PATH_IMAGE002
为有效方向性误差，
Figure 251113DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 447739DEST_PATH_IMAGE004
为隔离误 差，
Figure 12188DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 218041DEST_PATH_IMAGE006
为源失配误差，
Figure 944689DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 46637DEST_PATH_IMAGE008
为匹配负载失配误差、
Figure 491525DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 969911DEST_PATH_IMAGE010
为传输跟踪误差，
Figure 285485DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 961930DEST_PATH_IMAGE012
为反射跟踪误差。
值得说明的是，在一些实施方式中，也可采用忽略部分参数（或者设置固定值）的方式，实现10参数、8参数或者其它数量参数的误差方程求解。在类似的实施方式中，第一方程组和第二方程组对于史密斯三角权重的计算是不可或缺的。
上述12参数的误差方程方案，能够较为全面的考虑短路，开路，负载和传输测试结果，是更为优选的方案。
根据上述任一实施例，下面将从硬件实现配合软件方法的角度出发，提供一较为完整的实施例。
本实施例以SOLT校准方法为基础实现。SOLT即Short，Open，Load和Thru，即短路，开路，负载和传输校准方式。进行双端口校准时需要建立12个方程组消除12项误差。需要在每个端口测试Open，Short，Load校准件，最后还需要用Thru校准件连接两个端口进行测试。
如图2所示是一种多端口自动校准箱的内部结构图，A是一个
Figure 362955DEST_PATH_IMAGE027
的矩阵开关，B 是一个
Figure 910611DEST_PATH_IMAGE028
的多路开关，C是一个
Figure 346272DEST_PATH_IMAGE029
的多路开关，D、E、F、G、H、I分别为不同阻抗的校准 器件，其中H和I是阻抗为50Ω的标准校准器件，反射系数为0。进行射频测试机多端口校准 时，主要以两个端口为一组进行校准，每个频点下，每两个端口间校准一次，N个端口，P个频 点下一共要进行
Figure 55602DEST_PATH_IMAGE030
次校准。下面是具体某一频点的校准步骤，其他频点的操作步骤 相同。
校准依据的具体模型为12项误差系数模型，有以下四个公式：
Figure 209503DEST_PATH_IMAGE031
（1）
Figure 295270DEST_PATH_IMAGE032
（2）
Figure 582508DEST_PATH_IMAGE033
（3）
Figure 338105DEST_PATH_IMAGE034
（4）
其中
Figure 979302DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 603182DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 13434DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 64567DEST_PATH_IMAGE020
是实测值，
Figure 927481DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 352121DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 757826DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 979860DEST_PATH_IMAGE024
是真实值，由于 校准过程用的是已知器件，所以
Figure 330070DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 561331DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 680597DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 339111DEST_PATH_IMAGE024
是已知值。
Figure 173688DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 818427DEST_PATH_IMAGE002
为有效方向 性误差，
Figure 792199DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 621615DEST_PATH_IMAGE004
为隔离误差，
Figure 680837DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 253901DEST_PATH_IMAGE006
为源失配误差，
Figure 347759DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 345147DEST_PATH_IMAGE008
为匹配负载失配误差、
Figure 891666DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 878207DEST_PATH_IMAGE010
为传输跟踪误差，
Figure 826572DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 997790DEST_PATH_IMAGE012
为反射跟踪误差，一共有12项误差系数。
具体校准步骤为：
步骤1：首先将自动校准箱的N个端口依次与射频测试机的N个端口连接；
步骤2：通过调节开关A和开关B将端口j依次与校准器件D、E、F、G、H相连接保留测 试数据
Figure 31605DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 680892DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 35429DEST_PATH_IMAGE037
、
Figure 111970DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 633081DEST_PATH_IMAGE039
，其中
Figure 227005DEST_PATH_IMAGE040
，且j为整数，
Figure 149961DEST_PATH_IMAGE035
表示端口j连接校准器件D时测得的
Figure 662982DEST_PATH_IMAGE017
，其他同理；
步骤3：通过调节开关A、开关B和开关C，使得端口q与端口r直通连接，保留测试数 据
Figure 405810DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 659549DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 437013DEST_PATH_IMAGE043
、
Figure 855356DEST_PATH_IMAGE044
，其中
Figure 616638DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 286785DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 184334DEST_PATH_IMAGE047
， 且q、r都为整数，T表示直通连接，
Figure 39158DEST_PATH_IMAGE041
表示端口q与端口r进行直通连接时测得的
Figure 753648DEST_PATH_IMAGE017
，其他同理；
步骤4：通过调节开关A、开关B和开关C，使得端口w连接标准器件H，端口y连接标准 器件I，保留测试数据
Figure 352120DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 369754DEST_PATH_IMAGE049
，其中
Figure 129900DEST_PATH_IMAGE050
，
Figure 475562DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 612145DEST_PATH_IMAGE052
，且w 和y都为整数，X表示隔离连接，
Figure 218707DEST_PATH_IMAGE048
表示端口w与端口y进行隔离连接时测得的
Figure 412403DEST_PATH_IMAGE020
，其他同理；
步骤5：计算端口k和端口z的12项误差系数，其中
Figure 104416DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 310269DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 771337DEST_PATH_IMAGE055
，且k和z都为整数。
端口k进行步骤2连接时，保留测试数据
Figure 138865DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 459119DEST_PATH_IMAGE057
、
Figure 937505DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 515729DEST_PATH_IMAGE059
、
Figure 54158DEST_PATH_IMAGE060
，5个测试数据放在史密斯圆图上进行分析，如图3所示。
在图上任意取三个点计算周长，依次得到
Figure 455183DEST_PATH_IMAGE061
、
Figure 2839DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 172921DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 147830DEST_PATH_IMAGE064
、
Figure 177097DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 994356DEST_PATH_IMAGE066
、
Figure 550102DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 430333DEST_PATH_IMAGE068
、
Figure 71530DEST_PATH_IMAGE069
、
Figure 695410DEST_PATH_IMAGE070
，根据周长的比值确定由对应的三组数据最后计算 出的误差系数的权重，具体为：
Figure 840083DEST_PATH_IMAGE071
那么对于
Figure 156795DEST_PATH_IMAGE072
，取
Figure 19709DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 319715DEST_PATH_IMAGE057
、
Figure 850054DEST_PATH_IMAGE058
带入公式（1），可以得到三个 方程：
Figure 806509DEST_PATH_IMAGE073
（5）
Figure 422298DEST_PATH_IMAGE074
（6）
Figure 387980DEST_PATH_IMAGE075
（7）
端口z进行步骤2连接时，得到
Figure 772825DEST_PATH_IMAGE076
、
Figure 165760DEST_PATH_IMAGE077
、
Figure 875702DEST_PATH_IMAGE078
的值带入公式（3），可 以得到三个方程：
Figure 910655DEST_PATH_IMAGE079
（8）
Figure 150006DEST_PATH_IMAGE080
（9）
Figure 979422DEST_PATH_IMAGE081
（10）
端口k和端口z进行步骤3连接时，得到
Figure 38645DEST_PATH_IMAGE082
、
Figure 487075DEST_PATH_IMAGE083
、
Figure 601440DEST_PATH_IMAGE084
、
Figure 601757DEST_PATH_IMAGE085
，分别带入公式（1）、公式（4）、公式（3）、公式（2），可以得到4个方程。
Figure 148276DEST_PATH_IMAGE086
（11）
Figure 259452DEST_PATH_IMAGE087
（12）
Figure 207816DEST_PATH_IMAGE087
（13）
Figure 379035DEST_PATH_IMAGE088
（14）
端口k和端口z进行步骤4连接时，得到
Figure 412850DEST_PATH_IMAGE089
、
Figure 200153DEST_PATH_IMAGE090
，分别带入公式（4）和 公式（2），可以得到2个方程。
Figure 3024DEST_PATH_IMAGE091
（15）
Figure 345143DEST_PATH_IMAGE092
（16）
联立方程（5）到（16）求解，可以求得12个误差系数，由于是选取了DEF三个校准器 件进行计算得到的数据，所以在误差系数的下标上都标上了DEF以示区分，分别为
Figure 866254DEST_PATH_IMAGE093
、
Figure 584812DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 507768DEST_PATH_IMAGE095
、
Figure 755210DEST_PATH_IMAGE096
、
Figure 763617DEST_PATH_IMAGE097
、
Figure 892723DEST_PATH_IMAGE098
、
Figure 935765DEST_PATH_IMAGE099
、
Figure 354108DEST_PATH_IMAGE100
、
Figure 115391DEST_PATH_IMAGE101
、
Figure 644592DEST_PATH_IMAGE102
、
Figure 542141DEST_PATH_IMAGE103
、
Figure 396965DEST_PATH_IMAGE104
。
同样地，对于
Figure 252401DEST_PATH_IMAGE105
、
Figure 585293DEST_PATH_IMAGE106
、
Figure 602928DEST_PATH_IMAGE107
、
Figure 363073DEST_PATH_IMAGE108
、
Figure 833369DEST_PATH_IMAGE109
、
Figure 969952DEST_PATH_IMAGE110
、
Figure 842093DEST_PATH_IMAGE111
、
Figure 911156DEST_PATH_IMAGE112
、
Figure 603168DEST_PATH_IMAGE113
这另外9个三角形也和上述对于
Figure 277863DEST_PATH_IMAGE105
计算误差系数的方法一样。这样可以得到另 外9组误差系数，然后再将总共10组误差系数根据对应三角形的周长的比值进行加权平均 计算，具体为：
Figure 4511DEST_PATH_IMAGE114
Figure 372038DEST_PATH_IMAGE115
Figure 816926DEST_PATH_IMAGE116
Figure 29733DEST_PATH_IMAGE117
Figure 873536DEST_PATH_IMAGE118
Figure 287331DEST_PATH_IMAGE119
Figure 953936DEST_PATH_IMAGE120
Figure 236013DEST_PATH_IMAGE121
Figure 671673DEST_PATH_IMAGE122
Figure 646582DEST_PATH_IMAGE123
Figure 534904DEST_PATH_IMAGE124
Figure 617742DEST_PATH_IMAGE125
Figure 48855DEST_PATH_IMAGE126
最后求出12项误差系数带回到公式（1）、公式（2）、公式（3）和公式（4）中，利用测量 值
Figure 929086DEST_PATH_IMAGE127
可以求得真实值
Figure 570283DEST_PATH_IMAGE128
。该频点下的 校准完成。
其他频点下进行同样的计算，直到所有的频点都校准完成。
如图4所示，下面以一个8端口自动校准箱的校准过程为例进行实施例说明。
该自动校准箱是用于射频测试机的八端口校准工具。如图1所示为自动校准箱内部结构图，虚线框内部是自动校准箱的内部结构。端口1-8分别连接射频测试机的8个端口。A的端口9连接B的端口11，B的端口17连接C的端口18，A的端口10连接C的端口20。当前频点为5GHz。
步骤1：首先连接好自动校准箱和射频测试机的8个端口；
步骤2：计算机控制矩阵开关A将端口1连接端口9，将多路开关B端口11连接端口 12，从而使得射频测试机的第一个端口连接上校准器件D，保留测试数据
Figure 928583DEST_PATH_IMAGE129
；再将多 路开关B端口11连接端口13，从而使得射频测试机的第一个端口连接上校准器件E，保留测 试数据
Figure 604415DEST_PATH_IMAGE130
；再将多路开关B端口11连接端口14，从而使得射频测试机的第一个端口连 接上校准器件F，保留测试数据
Figure 655547DEST_PATH_IMAGE131
；再将多路开关B端口11连接端口15，从而使得网络 分析仪的第一个端口连接上校准器件G，保留测试数据
Figure 781111DEST_PATH_IMAGE132
；再将多路开关B端口11连 接端口16，从而使得网络分析仪的第一个端口连接上校准器件H，保留测试数据
Figure 943102DEST_PATH_IMAGE133
；
步骤3：计算机控制矩阵开关A将端口2连接端口9，重复步骤2，保留实测数据，再将将端口3连接端口9，直到所有的8个端口均连接端口9并保留了相关的测试数据。
步骤4：将矩阵开关A的端口1连接端口9，多路开关B的端口11连接端口17，多路开 关B的端口17连接多路开关C的端口18，再将矩阵开关A端口10连接端口2，这样完成了网络 分析仪的端口1与端口2的直通连接，保留实测数据
Figure 83227DEST_PATH_IMAGE134
、
Figure 570840DEST_PATH_IMAGE135
、
Figure 921050DEST_PATH_IMAGE136
、
Figure 152312DEST_PATH_IMAGE137
，后面再根据此连接规则将8个端口中所有的任意两组的端口进行直通连接，保 留所有实测数据。
步骤5：将矩阵开关A的端口1连接到9，将多路开关B的端口11连接到16，这样端口1 就连接到校准器件H了，H和I都是阻抗为50欧姆的完美阻抗器件，反射系数为0。然后将矩阵 开关A的端口2连接到端口10，将多路开关C的端口20连接到端口19，这样端口2就连接到校 准器件I了，保留测试数据
Figure 271577DEST_PATH_IMAGE138
，
Figure 685020DEST_PATH_IMAGE139
。其他的端口依次类推，让端口1连接到H， 端口2连接到I等等，保留所有的测试数据。
步骤6：计算12项误差系数。以网络分析仪的第一个端口和第二个端口为例进行说明，
端口1连接到校准器件D、E、F、G和H测试S11参数可以得到5组测试数据，分别显示 在史密斯圆图里，五个点中任意取三点可以形成一个三角形，一共有10个三角形，分别计算 每个三角形的周长，分别为
Figure 522526DEST_PATH_IMAGE061
、
Figure 167265DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 672196DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 970453DEST_PATH_IMAGE064
、
Figure 560835DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 868319DEST_PATH_IMAGE066
、
Figure 959248DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 693985DEST_PATH_IMAGE068
、
Figure 381450DEST_PATH_IMAGE069
、
Figure 492625DEST_PATH_IMAGE070
，然后根据周长比值分配不同的权重。假设周长分别为
Figure 706569DEST_PATH_IMAGE140
、
Figure 612208DEST_PATH_IMAGE141
、
Figure 911602DEST_PATH_IMAGE142
、
Figure 557960DEST_PATH_IMAGE143
、
Figure 360831DEST_PATH_IMAGE144
、
Figure 702950DEST_PATH_IMAGE145
、
Figure 365007DEST_PATH_IMAGE146
、
Figure 552406DEST_PATH_IMAGE147
、
Figure 740942DEST_PATH_IMAGE148
、
Figure 253963DEST_PATH_IMAGE149
，
对于
Figure 259440DEST_PATH_IMAGE072
，取
Figure 516109DEST_PATH_IMAGE129
、
Figure 293572DEST_PATH_IMAGE130
、
Figure 852861DEST_PATH_IMAGE131
、
Figure 82985DEST_PATH_IMAGE150
、
Figure 143345DEST_PATH_IMAGE151
、
Figure 775315DEST_PATH_IMAGE152
带 入公式（1）可以得到6个方程；
取
Figure 627208DEST_PATH_IMAGE134
、
Figure 610208DEST_PATH_IMAGE135
、
Figure 208679DEST_PATH_IMAGE136
、
Figure 695156DEST_PATH_IMAGE137
分别带入公式（1）、公式（4）、公式 （3）和公式（2），可以得到4个方程；
取
Figure 861826DEST_PATH_IMAGE138
，
Figure 66542DEST_PATH_IMAGE139
分别带入（4）和公式（2），可以得到2个方程
联立这12个方程可以求出12项误差系数，但是这是取了DEF三个校准器件的测试值计算出来的误差系数，5个校准器件里取3个一共有10种情况，然后分别以同样的方法求得另外9种情况下的误差系数，根据周长分配权重。
Figure 468705DEST_PATH_IMAGE153
另外11项误差系数和
Figure 72337DEST_PATH_IMAGE001
计算方式一样， 求出误差后就可以将12项误差系数值 带回到公式（1）到（4）中，利用测量值
Figure 268963DEST_PATH_IMAGE127
可以求得真实值
Figure 960975DEST_PATH_IMAGE128
。该频点下的校准完成。
其他两两端口的校准过程和端口1和端口2的校准过程一样，依次类推，8端口器件，两两端口之间校准需要校准28次。然后切换不同的频点，再次校准，直到所有频点校准完毕。
本实施例的有益效果在于：
1、传统的校准方法手动校准，速度慢且容易出错，该自动校准箱校准速度快，在校准过程中免除了操作人员的接线过程，可以将人为的误差调至最小。传统校准至少需要半个小时，自动校准可以提高到三分钟。
2、多端口校准的情况下，某些频点上可能会出现两个校准件实测值显示在史密斯圆图上的向量距离过近，导致计算不准确，降低校准的精度。而该自动校准箱可以利用5个不同阻抗的校准器件代替标准的open、short和load校准件，通过向量加权计算得到更加精确的校准结果，可以很好的保证校准的高精度。
3、标准校准件一般价格都比较昂贵，使用不同阻抗的5个的校准器件代替可以很好的降低实验成本。
4、传统的多端口测试，需要人工不停的更换校准件，N个端口的校准，short校准件 需要拧N次，open校准件需要拧N次，load校准件需要拧N次，through校准件需要拧
Figure 901250DEST_PATH_IMAGE154
次，操作次数越多会增加拧错的可能性，自动校准件只需要拧N次，不容易出错。
下面对本发明提供的适用于射频测试机的多端口自动校准装置进行描述，下文描述的适用于射频测试机的多端口自动校准装置与上文描述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法可相互对应参照。
如图5所示，本发明实施例提供一种适用于射频测试机的多端口自动校准系统，包括：
第一测试模块501，用于将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
校准模块502，用于基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
具体地，本实施例中，所述校准模块502还包括：
第二测试子模块，用于将多端口射频测试机的第一端口与第二端口直通连接并执行测试，得到第二测试数据；
第三测试子模块，用于分别将多端口射频测试机的第一端口与校准器件集合中的第一校准器件连接、多端口射频测试机的第二端口与校准器件集合中的第二校准器件连接，执行测试得到第三测试数据；所述第一校准器件是指所述校准器件集合中的任一校准器件；所述第二校准器件是指所述校准器件集合中，非第一校准器件的任一校准器件；
求解子模块，用于分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数；
所述误差方程是基于系统误差预先设置的、关于所述多端口射频测试机的散射参数量测值和散射参数真实值的方程组。
所述误差系数包括：
有效方向性误差
Figure 362318DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 870791DEST_PATH_IMAGE002
；
隔离误差
Figure 784520DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 525556DEST_PATH_IMAGE004
；
源失配误差
Figure 372289DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 645138DEST_PATH_IMAGE006
；
匹配负载失配误差
Figure 577322DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 593820DEST_PATH_IMAGE008
；
传输跟踪误差
Figure 170426DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 879756DEST_PATH_IMAGE010
；
反射跟踪误差
Figure 30727DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 116495DEST_PATH_IMAGE012
。
更具体地，所述求解子模块包括：
第一方程组单元，用于分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第一方程组；
第二方程组单元，用于分别将所述第二端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第二方程组；
第三方程组单元，用于将所述第二测试数据代入所述误差方程，得到包括四个方程的第三方程组；
第四方程组单元，用于将所述第三测试数据代入所述误差方程，得到包括两个方程的第四方程组；
联立单元，用于联立第一方程组、第二方程组、第三方程组以及第四方程组中的十二个方程，求解得到包括十二个误差系数的误差系数组；
迭代单元，用于更新所述预设的校准器件组，并返回所述分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程的步骤，直至满足预设的停止条件后，得到多组误差系数。
进一步地，所述校准模块502还包括：
误差因子子模块，用于对误差系数因子求和，得到校准系数组；
所述误差系数因子是指所述误差系数组与史密斯三角权重的积，且所述误差系数因子与所述校准器件组一一对应。
所述误差方程为：
Figure 406662DEST_PATH_IMAGE013
Figure 552472DEST_PATH_IMAGE155
Figure 928090DEST_PATH_IMAGE156
Figure 427336DEST_PATH_IMAGE157
式中，
Figure 103167DEST_PATH_IMAGE017
、
Figure 909229DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 37722DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 871817DEST_PATH_IMAGE020
是所述多端口射频测试机的散射参数量测值；
Figure 402155DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 624189DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 239978DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 940081DEST_PATH_IMAGE024
是所述多端口射频测试机的散射参数真实值，能够通过所述校准器 件集合中校准器件的参数计算得到；
Figure 197362DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 590298DEST_PATH_IMAGE002
为有效方向性误差，
Figure 693383DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 197176DEST_PATH_IMAGE004
为隔离误 差，
Figure 436528DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 265944DEST_PATH_IMAGE006
为源失配误差，
Figure 590746DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 770667DEST_PATH_IMAGE008
为匹配负载失配误差、
Figure 864525DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 864842DEST_PATH_IMAGE010
为传输跟踪误差，
Figure 411361DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 788116DEST_PATH_IMAGE012
为反射跟踪误差。
本实施例的有益效果在于：
通过引入史密斯三角权重，在考虑各校准器件集合和阻抗匹配的基础上对误差参数结果进行加权平均，使得基于多次测量的自动校准过程能够获得更为精确的误差参数，从而更为有效的消除系统误差；
同时，基于史密斯三角权重的校准方法中，只需不同阻抗的校准器件即可完成校准，降低了对于校准器件的要求，从而使得测试更为灵活、成本更低。
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行适用于射频测试机的多端口自动校准方法，该方法包括：将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，该方法包括：将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，该方法包括：将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指、所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上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。

Claims (9)

1.一种适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，包括：
将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
2.根据权利要求1所述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，所述基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数的步骤包括：
将多端口射频测试机的第一端口与第二端口直通连接并执行测试，得到第二测试数据；
分别将多端口射频测试机的第一端口与校准器件集合中的第一校准器件连接、多端口射频测试机的第二端口与校准器件集合中的第二校准器件连接，执行测试得到第三测试数据；所述第一校准器件是指所述校准器件集合中的任一校准器件；所述第二校准器件是指所述校准器件集合中，非第一校准器件的任一校准器件；
分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数；
所述误差方程是基于系统误差预先设置的、关于所述多端口射频测试机的散射参数量测值和散射参数真实值的方程组。
3.根据权利要求2所述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，所述误差系数包括：
有效方向性误差
Figure 972701DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 304457DEST_PATH_IMAGE004
；
隔离误差
Figure 450136DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 665960DEST_PATH_IMAGE008
；
源失配误差
Figure 356836DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 893997DEST_PATH_IMAGE012
；
匹配负载失配误差
Figure 344832DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 916627DEST_PATH_IMAGE016
；
传输跟踪误差
Figure 723610DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 13646DEST_PATH_IMAGE020
；
反射跟踪误差
Figure 471434DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 897736DEST_PATH_IMAGE024
。
4.根据权利要求3所述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，所述分别将所述第一端口和所述第二端口的第一测试数据、第二测试数据、第三测试数据代入预设的误差方程，求解得到多组误差系数的步骤包括：
分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第一方程组；
分别将所述第二端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程，得到包括三个方程的第二方程组；
将所述第二测试数据代入所述误差方程，得到包括四个方程的第三方程组；
将所述第三测试数据代入所述误差方程，得到包括两个方程的第四方程组；
联立第一方程组、第二方程组、第三方程组以及第四方程组中的十二个方程，求解得到包括十二个误差系数的误差系数组；
更新所述预设的校准器件组，并返回所述分别将所述第一端口与所述预设的校准器件组连接测试得到的三个第一测试数据代入所述误差方程的步骤，直至满足预设的停止条件后，得到多组误差系数。
5.根据权利要求4所述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，所述基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组的步骤包括：
对误差系数因子求和，得到校准系数组；
所述误差系数因子是指所述误差系数组与史密斯三角权重的积，且所述误差系数因子与所述校准器件组一一对应。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的适用于射频测试机的多端口自动校准方法，其特征在于，所述误差方程为：
Figure 930414DEST_PATH_IMAGE026
式中，
Figure 3019DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 310504DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 388050DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 811203DEST_PATH_IMAGE034
是所述多端口射频测试机的散射参数量测值；
Figure 92143DEST_PATH_IMAGE036
、
Figure 655849DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 357875DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 263514DEST_PATH_IMAGE042
是所述多端口射频测试机的散射参数真实值，能够通过所述校准器件集合中校准器件的参数计算得到；
Figure 546597DEST_PATH_IMAGE044
和
Figure 195884DEST_PATH_IMAGE046
为有效方向性误差，
Figure 749487DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure 826028DEST_PATH_IMAGE050
为隔离误差，
Figure 596407DEST_PATH_IMAGE052
和
Figure 783805DEST_PATH_IMAGE054
为源失配误差，
Figure 454565DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 702006DEST_PATH_IMAGE016
为匹配负载失配误差、
Figure 428523DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 170345DEST_PATH_IMAGE058
为传输跟踪误差，
Figure 682229DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 84260DEST_PATH_IMAGE062
为反射跟踪误差。
7.一种适用于射频测试机的多端口自动校准系统，其特征在于，包括：
第一测试模块，用于将多端口射频测试机的端口与校准器件集合中的校准器件连接并执行测试，得到第一测试数据；所述校准器件集合包括至少四个阻抗不同的校准器件；
校准模块，用于基于第一端口和第二端口的第一测试数据求解预设的误差方程，得到多组误差系数，并基于史密斯三角权重加权平均所述多组误差系数，得到校准系数组；
所述第一端口是指所述多端口射频测试机中的任一端口；所述第二端口是指所述多端口射频测试机中，非所述第一端口的任一端口；
所述史密斯三角权重是基于预设三角形周长与史密斯三角形周长和计算得到的；所述预设三角形是指基于预设的校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形；所述校准器件组由三个校准器件组成；所述史密斯三角形是指基于任意校准器件组得到的第一测试数据在史密斯圆图中构成的三角形。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1至6任一项所述适用于射频测试机的多端口自动校准方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述适用于射频测试机的多端口自动校准方法的步骤。
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