CN117930109A - 实现四端口电子校准件优化的结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现四端口电子校准件优化的结构，包括四个端口，所述的四个端口两两互连，即共具有六个直通，其中一组直通交叉走线，一个直通过孔走线，每个所述的端口对应6种状态，分别为OPEN、SHORT、LOAD与其余3个开关的直通状态，所述的结构还包括多个开关，每个所述的端口与对应的开关走线连接。采用了本发明的实现四端口电子校准件优化的结构，提供了一种优化的过孔走线方式，以及更改开关方式进而改善过孔影响从而提升整体的校准效果。本发明对四端口电子校准件直通交叉损耗提供技术帮助，对后续高频电子校准件的校准效果提供参考。

Description

实现四端口电子校准件优化的结构

技术领域

本发明涉及信号测试技术领域，尤其涉及矢量网络分析仪的电子校准领域，具体是指一种实现四端口电子校准件优化的结构。

背景技术

电子校准作为能极大提高矢量网络分析仪校准效率的功能，被广泛应用于校准。随着多个端口器件的应用变多，4端口电子校准的需求日益增多。全四端口校准，需要取到各端口两两交叉的直通数据，共6个直通。连接各个直通，必然会有一组直通交叉，意味着有一条直通需要打过孔走线。如何优化布局设计，提高指标，将对最终的校准效果产生至关重要的影响。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足结构简单、校准效果好、适用范围较为广泛的实现四端口电子校准件优化的结构。

为了实现上述目的，本发明的实现四端口电子校准件优化的结构如下：

该实现四端口电子校准件优化的结构，其主要特点是，所述的结构包括四个端口，所述的四个端口两两互连，即共具有六个直通，其中一组直通交叉走线，一个直通过孔走线，每个所述的端口对应6种状态，分别为OPEN、SHORT、LOAD与其余3个开关的直通状态，所述的结构还包括多个开关，每个所述的端口与对应的开关走线连接。

较佳地，所述的每个端口至开关为偏S型走线。

较佳地，所述的结构具有8个开关，分别为第1-1开关、第1-2开关、第2-1开关、第2-2开关、第3-1开关、第3-2开关、第4-1开关和第4-2开关，所述的第1-1开关和第1-2开关相连，所述的第2-1开关和第2-2开关相连，所述的第3-1开关和第3-2开关相连，所述的第4-1开关和第4-2开关相连，所述的第1-1开关还与第2-1开关、第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第2-1开关还与第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第3-1开关还与第4-1开关相连；所述的四个端口分别与第1-2开关、第2-2开关、第3-2开关和第4-2开关相连。

较佳地，所述的结构中交叉走线的直通的通孔孔径为6mil。

较佳地，所述的结构中交叉走线的直通的走线为走背层的方式。

采用了本发明的实现四端口电子校准件优化的结构，提供了一种优化的过孔走线方式，以及更改开关方式进而改善过孔影响从而提升整体的校准效果。本发明对四端口电子校准件直通交叉损耗提供技术帮助，对后续高频电子校准件的校准效果提供参考。

附图说明

图1为四端口电子校准件的结构图。

图2为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的优化传输走线的示意图。

图3为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的由4开关结构改至为8开关结构的示意图。

图4为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.1版本的8开关结构校准件的结构示意图。

图5为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.2版本的8开关结构校准件的结构示意图。

图6为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.1版本的8开关结构校准件的OPEN状态的示意图。

图7为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.2版本的8开关结构校准件的OPEN状态的示意图。

图8为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.1版本的8开关结构校准件的SHORT状态的示意图。

图9为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的V2.2版本的8开关结构校准件的SHORT状态的示意图。

图10为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的通孔孔径为6mil且走背层方的示意图式。

图11为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的通孔孔径为7.8mil的示意图。

图12为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的通孔孔径为6mil且top层走线的示意图。

图13为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P1-SM1-SM4的校准结果示意图。

图14为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P1-SM2-SM3的校准结果示意图。

图15为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P2-SM1-SM4的校准结果示意图。

图16为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P2-SM2-SM3的校准结果示意图。

图17为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P3-SM1-SM4的校准结果示意图。

图18为本发明的实现四端口电子校准件优化的结构的P3-SM2-SM3的校准结果示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的该实现四端口电子校准件优化的结构，其中包括四个端口，所述的四个端口两两互连，即共具有六个直通，其中一组直通交叉走线，一个直通过孔走线，每个所述的端口对应6种状态，分别为OPEN、SHORT、LOAD与其余3个开关的直通状态，所述的结构还包括多个开关，每个所述的端口与对应的开关走线连接。

作为本发明的优选实施方式，所述的每个端口至开关为偏S型走线。

作为本发明的优选实施方式，所述的结构具有8个开关，分别为第1-1开关、第1-2开关、第2-1开关、第2-2开关、第3-1开关、第3-2开关、第4-1开关和第4-2开关，所述的第1-1开关和第1-2开关相连，所述的第2-1开关和第2-2开关相连，所述的第3-1开关和第3-2开关相连，所述的第4-1开关和第4-2开关相连，所述的第1-1开关还与第2-1开关、第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第2-1开关还与第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第3-1开关还与第4-1开关相连；所述的四个端口分别与第1-2开关、第2-2开关、第3-2开关和第4-2开关相连。

作为本发明的优选实施方式，所述的结构中交叉走线的直通的通孔孔径为6mil。

作为本发明的优选实施方式，所述的结构中交叉走线的直通的走线为走背层的方式。

四端口电子校准件主要分为控制模块及射频模块。其中射频模块内部有6个直通，实现四个端口的全交叉互连，故必有一组直通会交叉，其中一个直通需要走过孔，且每个端口处的开关分别由6个状态，分别对应着OPEN、SHORT、LOAD与其余3个开关的直通状态。由于TH23穿过孔，在高频段时，其直通指标会受到过孔阻抗不连续影响，本申请同步提供了一种优化的过孔走线方式，以及更改开关方式进而改善过孔影响从而提升整体的校准效果。

此发明为主要针对如何解决电子校准件过孔随着多个端口器件的应用变多，由于4端口电子校准的需求日益增多。全四端口校准，需要取到各端口两两交叉的直通数据，共6个直通。连接各个直通，必然会有一组直通交叉，意味着有一条直通需要打过孔走线。本发明的技术方案是通过“传输线+开关+端口”来搭建实现的，本发明的技术方案还涉及了四端口当交叉端口的交叉过孔校准优化情况，该过孔优化方式对其他电路交叉过孔传输优化同样具有参考价值。

其关键点为通过调整开关位置及数量，调整过孔，缩短直通线长度，降低该直通线的损耗，将对最终的校准效果产生至关重要的影响，使得交叉走线通过过孔损耗减少。本发明的侧重点为在不改变线宽的条件下，调整孔径，走线方式来测试交叉损耗程度。

本申请在优化4端口电子校准件的同时，还提供了一种优化交叉过孔走线的方式，以及更改开关方式进而提升整体的校准效果。

本发明的具体实施方式中，具有三种实施方式。

实施方式一：优化传输走线

1)如图2所示，在结构上不同，V1.0采用的为四个开关，从端口至开关RFC处为直线走线方式，而V1.1为优化传输走线，改为端口至开关RFC处为偏S型走线，效果更为优异。其中，RFC为开关芯片的射频通道公共端，在本发明中也可理解为单刀四掷的单刀。

2)大幅度缩短V1.0校准件开关1与开关3，开关2与开关4之间的直通线长，以及交叉直通线长。

实施方式二：4开关结构改至为8开关结构

如图3所示，引用高频开关，结构为图4的V2.1版本，因OPEN，SHORT状态在开关1-2，2-2，3-2，4-2处，导致调试OPEN，SHORT经过2个开关，线长较长，效果较差。改为图5的V2.2版本，端口更改为连接开关1-2，2-2，3-2，4-2处，OPEN，SHORT经过1个开关，线长缩短，效果优化。

调试测试结果如下：

open状态最低点由-3.6dB至-2.8dB，平坦度变好；

SHORT状态最低点由-5.9dB至-4.3dB，平坦度变好。

OPEN状态如图6和图7所示；SHORT状态如图8所示。

实施方式三：过孔走线方式

四端口校准件提供了几种过孔走线方式：此形式主要以SM2-SM3情况为测试目的，SM1-SM4为是否影响判断。

方式一：缩小过孔走背层方式：通孔孔径6mil；

方式二：常规方式：通孔孔径7.8mil；

方式三：缩小过孔方式：通孔孔径6mil，top层走线；

校准结果说明如图。

由上述结果图像来看，交叉走线SM2-SM3过孔，直通损耗采用走背层方式更为优异。SM1-SM4直通走线相对平坦，优异。

经测试结果可知，在线宽，端口程度，板材等不改变的条件下，交叉走线的通孔由7.8mil改为6mil，其直通损耗减少，再由top层走线改为bottom走线，其直通损耗较少。可以知道，对直通损耗交叉走线的通孔孔径改为6mil，top层走线改为bottom走线效果提升。

本实施例的具体实现方案可以参见上述实施例中的相关说明，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

采用了本发明的实现四端口电子校准件优化的结构，提供了一种优化的过孔走线方式，以及更改开关方式进而改善过孔影响从而提升整体的校准效果。本发明对四端口电子校准件直通交叉损耗提供技术帮助，对后续高频电子校准件的校准效果提供参考。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种实现四端口电子校准件优化的结构，其特征在于，所述的结构包括四个端口，所述的四个端口两两互连，即共具有六个直通，其中一组直通交叉走线，一个直通过孔走线，每个所述的端口对应6种状态，分别为OPEN、SHORT、LOAD与其余3个开关的直通状态，所述的结构还包括多个开关，每个所述的端口与对应的开关走线连接。

2.根据权利要求1所述的实现四端口电子校准件优化的结构，其特征在于，所述的每个端口至开关为偏S型走线。

3.根据权利要求1所述的实现四端口电子校准件优化的结构，其特征在于，所述的结构具有8个开关，分别为第1-1开关、第1-2开关、第2-1开关、第2-2开关、第3-1开关、第3-2开关、第4-1开关和第4-2开关，所述的第1-1开关和第1-2开关相连，所述的第2-1开关和第2-2开关相连，所述的第3-1开关和第3-2开关相连，所述的第4-1开关和第4-2开关相连，所述的第1-1开关还与第2-1开关、第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第2-1开关还与第3-1开关和第4-1开关相连，所述的第3-1开关还与第4-1开关相连；所述的四个端口分别与第1-2开关、第2-2开关、第3-2开关和第4-2开关相连。

4.根据权利要求1所述的实现四端口电子校准件优化的结构，其特征在于，所述的结构中交叉走线的直通的通孔孔径为6mil。

5.根据权利要求4所述的实现四端口电子校准件优化的结构，其特征在于，所述的结构中交叉走线的直通的走线为走背层的方式。