CN208547670U - 射频器件测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种射频器件测试系统，其中，测试系统包括：互相连接的测试设备及阻抗匹配网络。其中，测试设备用于通过阻抗匹配网络，将产生的射频激励信号发送给待测射频器件，并根据获取的阻抗匹配网络返回的反射信号，确定待测射频器件的阻抗值。该测试系统通过在测试设备和待测射频器件间设置阻抗匹配网络，使得测试系统与外部测试电路的阻抗匹配，从而使得测试设备可以对待测射频器件的阻抗值进行准确测试，提高了测试结果的准确性和可靠性，且本申请提供的射频器件测试系统，结构简单、成本低。

Description

射频器件测试系统

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种射频器件测试系统。

背景技术

目前，射频器件已经广泛应用于无线通讯等技术领域，射频器件以其可以实现二进制信号与高频率无线电磁波信号进行转换的特性，成为无线通讯设备的基础零部件。

可以理解，应用射频器件前，需要对射频器件的阻抗值进行测试，相关技术中，通常是在特性阻抗为50欧姆微带线上，用阻抗仪或网络分析仪器测试射频器件的散射参数，然后利用理论公式反推出射频器件的阻抗值。

然而，申请人发现，在某些情况下，利用上述方法测试出的射频器件阻抗值误差较大，测试结果准确性较低。因此，目前亟需一种可以提高射频器件测试结果准确性的方案。

实用新型内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种射频器件测试系统，该系统通过在测试设备和待测射频器件间设置阻抗匹配网络，使得测试系统与外部测试电路的阻抗匹配，从而使得测试设备可以对待测射频器件的阻抗值进行准确测试，提高了测试结果的准确性和可靠性，且本申请提供的射频器件测试系统，结构简单、成本低。

为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种射频器件测试系统，该系统包括：互相连接的测试设备及阻抗匹配网络，其中，测试设备，用于通过阻抗匹配网络，将产生的射频激励信号发送给待测射频器件，并根据获取的阻抗匹配网络返回的反射信号，确定待测射频器件的阻抗值。

本申请实施例的射频器件测试系统，还具有以下附加技术特征：

在本申请一个实施例中，阻抗匹配网络的阻抗与待测射频器件的阻抗的和，与测试设备的输出阻抗匹配。

在本申请一个实施例中，当待测射频器件为射频电阻时，所述阻抗匹配网络包括：第一电容、第一电感及第二电容；所述第一电容的一端与所述第一电感的一端连接，所述第一电容的另一端与地连接；所述第一电感的另一端与所述第二电容的一端及所述射频电阻的一端连接；所述第二电容的另一端及所述射频电阻的另一端分别与所述地连接。

在本申请一个实施例中，当待测射频器件为射频电容时，阻抗匹配网络包括：第三电容及第二电感；所述第三电容的一端与所述第二电感的一端连接，所述第三电容的另一端与地连接；所述第二电感的另一端与所述射频电容的一端连接；所述射频电容的另一端与所述地连接。

在本申请一个实施例中，测试设备，具体用于根据获取的所述阻抗匹配网络返回的反射信号，确定散射参数；根据所述散射参数及所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，确定所述待测射频器件的阻抗值。

在本申请实施例的射频器件测试系统中，还包括：

可选的，控制器，其中，控制器，用于根据待测射频器件的类型，调整阻抗匹配网络的结构。

在本申请一个实施例中，控制器，还用于根据所述待测射频器件对应的阻抗范围，调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值。

在本申请一个实施例中，控制器，还用于根据所述测试设备的输出阻抗及所述待测射频器件对应的阻抗范围，调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值。

在本申请一个实施例中，控制器，还用于调整阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，以使所述测试设备获取所述待测射频器件的两组阻抗值；所述测试设备，还用于在确定所述两组阻抗值间的差值小于或等于阈值时，向所述控制器发送测试结束响应。

在本申请一个实施例中，测试设备，还用于在确定所述两组阻抗值间的差值大于所述阈值时，向所述控制器发送反馈指令；所述控制器，在获取到所述测试设备返回的反馈指令后，继续调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，直至所述测试设备获取的至少两组阻抗值间的差值小于所述阈值。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例所提供的一种射频器件测试系统结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种具体的射频器件测试系统结构示意图；

图3为现有技术中的一种散射曲线效果示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种散射曲线效果示意图；

图5为本申请实施例所提供的另一种具体的射频器件测试系统结构示意图；以及

图6为现有技术中的另一种散射曲线效果示意图；

图7为本申请实施例所提供的另一种散射曲线效果示意图；

图8为本申请实施例所提供的另一种射频器件测试系统结构示意图；以及

图9为本申请实施例所提供的又一种具体的射频器件测试系统结构示意图。

附图标记说明：

测试设备-10； 阻抗匹配网络-20； 待测射频器件-30；

第一电容-21； 第一电感-22； 第二电容-23；

待测射频电阻-31； 第三电容-24； 第二电感-25；

待测射频电容-32； 控制器-40。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请各实施例主要用于解决相关技术中，在特性阻抗50欧姆微带线上用阻抗仪或网络分析仪器测试射频器件的散射参数时，在某些情况下，利用上述方法测试出的射频器件阻抗值误差较大，测试结果准确性较低的问题。

申请人通过分析发现，当待测射频器件的阻抗相比与50欧姆微带线的阻抗过大、或过小时，即当射频器件与50欧姆微带线的测试系统阻抗失配严重，就会出现测试设备无法有效分辨测试信号，从而导致测试的结果误差较大的问题。

为了解决上述问题，本申请提出了一种射频器件测试系统，通过在测试设备和待测射频器件之间设置阻抗匹配网络，来使得待测射频器件与测试系统的阻抗匹配，从而提高测试待测射频器件结果的准确性。

下面参考附图对本申请实施例射频器件测试系统进行详细描述。

图1为本申请实施例所提供的一种射频器件测试系统结构示意图，如图1所示，该射频器件测试系统包括：测试设备10、阻抗匹配网络20和待测射频器件30。

其中，测试设备10通过阻抗匹配网络20，将产生的射频激励信号发送给待测射频器件30，待测射频器件30响应射频激励信号并产生反射信号，然后反射信号通过阻抗匹配网络20返还给测试设备10。

具体实施时，测试设备10可以根据待测射频器件30返回的反射信号及射频激励信号，确定待测射频器件30的阻抗值。

可以理解的是，本申请实施例中通过阻抗匹配网络20将测试设备10与待测射频器件30连接，从而使得测试设备10的输出阻抗与阻抗匹配网络20的阻抗及待测射频器件30的阻抗的和匹配，从而测得的待测射频器件的阻抗值准确性较高。

在实际使用时，阻抗匹配网络20中可以包含不同阻抗值的阻抗元件，且阻抗匹配网络 20中包含的阻抗元件的数量、类型及各元件的阻抗值可以根据待测设备10的类型及阻抗值的范围进行调整。

作为一种示例，测试设备10根据获取的阻抗匹配网络20返回的反射信号，确定待测射频器件30受射频激励信号产生的散射参数。其中，散射参数是表征无源网络特性的模型，即描述了待测射频器件30及阻抗匹配网络20，在变化的射频激励信号下的电气行为。从而测试设备，可以根据散射参数确定待测射频器件30及阻抗匹配网络20的总阻抗值，之后即可根据阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值，及阻抗匹配网络20中个器件与待测射频器件30间的电路连接关系，确定待测器件30的阻抗值。

为了更加清楚的描述通过阻抗匹配网络20实现阻抗匹配的过程，下面以待测射频器件20为射频电阻或射频电容为例，对本申请提供的射频器件测试系统进行具体说明。

当待测射频器件20为射频电阻时，测试系统可以采用如图2所示的结构。由图2可知，匹配阻抗网络20包括第一电容21、第一电感22及第二电容23。其中，第一电容21的一端与第一电感22的一端连接，第一电容21的另一端与地连接，第一电感22的另一端与第二电容23的一端及待测射频电阻31的一端连接，第二电容22另一端及待测射频电阻31 的另一端分别与地连接。

其中，第一电容21、第一电感22及第二电容23分别对应的阻抗值，可以根据待测射频电阻31的阻抗范围进行调整，以保证第一电容21、第一电感22及第二电容23组成的阻抗匹配网络20与待测射频电阻31的总阻抗，与测试设备10的阻抗匹配，从而使得测试设备10根据获取的散射参数可以准确计算出待测射频电阻31的阻抗值。

为了更加直观的体现本申请实施例添加上述阻抗匹配网络后，对射频电阻的测试效果，下面结合实验验证结果进行说明。在实验验证时，分别选取20千欧姆的射频电阻和25千欧姆的射频电阻进行测试，测试设备10分别测试各射频电阻在不添加阻抗匹配网络及添加阻抗匹配后对应的散射曲线。其中，不添加阻抗匹配网络的射频电阻的散射曲线如图3所示，由图3可知，不添加阻抗匹配网络时，20千欧姆的射频电阻和25千欧姆的射频电阻的散射曲线的差值小于0.01分贝(dB)，测试设备10无法有效分辨两条散射曲线，从而测试设备10测试出两个射频电阻的阻抗值相同，使得计算出的射频电阻的阻抗误差较大。

当添加阻抗匹配网络后，测试设备10测试得到的射频电阻的散射曲线如图4所示，由图4可知，添加阻抗匹配网络20后，测得的阻抗匹配网络20和测试电阻组成的测试电路呈现谐振特性，且两个测试电阻与阻抗匹配网络20组成的测试电路，对应的两条散射曲线的差值超过3dB，从而测试设备10可以有效分辨20千欧姆的射频电阻和25千欧姆的射频电阻的散射曲线，即测试设备10可以准确测得两个射频电阻分别对应的阻抗值，从而提高了测试结果的准确性。

另外，当待测射频器件30为射频电容时，测试系统如图5所示，由图5可知，匹配阻抗网络20包括第三电容24及第二电感25。其中，第三电容24的一端与第二电感25的一端连接，第三电容24的另一端与地连接，第二电感25的另一端与待测射频电容32的一端连接，待测射频电容32的另一端与地连接。

可以理解的是，本实施例中，第三电容24及第二电感25分别对应的阻抗值，可以根据待测射频电容32的阻抗值进行调整，以使由第三电容24、第二电感25及待测射频电容 32组成的电路的阻抗值，与测试设备10的阻抗值匹配。

为了更加直观的体现本申请实施例添加上述阻抗匹配网络后，对射频电容的测试效果，下面结合实验验证结果进行说明。在实验验证时，分别选取0.1皮法的射频电容和0.15皮法的射频电容进行测试，测试设备10分别测试各射频电容在不添加阻抗匹配网络及添加阻抗匹配后分别对应的散射曲线。

其中，不添加阻抗匹配网络的射频电容的散射曲线如图6所示，由图6可知，不添加阻抗匹配网络时，0.1皮法的射频电容和0.15皮法的射频电容的散射曲线的差值小于0.01分贝，测试设备无法有效分辨两条散射曲线，从而测试设备10测试出两个射频电容的阻抗值相同，使得计算出的射频电容的阻抗误差较大。

当添加阻抗匹配网络后，测试设备10测试得到的射频电容的散射曲线如图7所示。由图7可知，添加阻抗匹配网络20后，测得的阻抗匹配网络20和测试电容组成的测试电路呈现谐振特性，且两个测试电容与阻抗匹配网络20组成的测试电路，对应的两条散射曲线的谐振频点明显分离，从而测试设备10可以有效分辨0.1皮法的射频电容和0.15皮法的射频电容的散射曲线，从而提高了测试射频电容结果的准确性。

综上所述，本申请实施例的射频器件测试系统，通过在测试设备和待测射频器件间设置阻抗匹配网络，使得测试系统与外部测试电路的阻抗匹配，从而使得测试设备可以对待测射频器件的阻抗值进行准确测试，提高了测试结果的准确性和可靠性，且本申请提供的射频器件测试系统，结构简单、成本低。

基于上述实施例，实际应用中，待测射频器件30可能为不同类型的射频器件，且待测射频器件30的类型和阻抗值不同时，对应的阻抗匹配网络20中各器件的类型和阻抗值也可能不同，下面结合图8，对本申请提供的射频器件测试系统进行进一步说明。图8是本申请提出的另一种射频器件测试系统结构示意图，如图8所示，在图1所示的射频器件测试系统的基础上，该射频器件测试系统，还包括：控制器40。

其中，控制器40用于根据待测射频器件的类型，调整阻抗匹配网络20的结构。

具体实现时，作为一种可能的实现方式，可以预先设置多个阻抗匹配网络20，且各阻抗匹配网络20间的结构不同，之后，控制器40，即可根据当前待测射频器件30的类型，调整待测射频器件30与个阻抗匹配网络间的连接状态。

或者，在本申请另一种可能的实现形式中，还可以预先在阻抗匹配网络20的各器件间设置开关，当控制器40获取待测射频器件30的类型后，根据预先存储的不同类型的待测射频器件30与阻抗匹配网络20结构的映射关系，确定与当前待测射频器件30类型相匹配的网络结构。然后，通过调整阻抗匹配网络20中各器件间开关的导通状态，调整阻抗匹配网络20的结构。比如，如图9所示，在阻抗匹配网络20的电感1和电容2的连接端设置开关，当待测射频器件30为射频电阻时，控制开关导通，则形成如图2所示的测试电路，当待测射频器件30为射频电容时，控制开关断开，则形成如图3所示的测试电路，由此实现根据待测射频器件30类型，调整相匹配的网络结构。

进一步的，控制器40还可以调整阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值，使阻抗匹配网络20的阻抗与待测射频器件30的阻抗和，与测试设备10的输出阻抗相匹配，从而使测试电路呈现谐振特性，便于后续测量待测射频器件30的阻抗值。

其中，根据实际应用的不同，可以采用不同的方式调整阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值。

作为一种示例，控制器40根据待测射频器件30对应的阻抗范围，调整阻抗匹配网络 20中各器件的阻抗值。比如，根据待测射频器件30对应的阻抗范围，调整待测射频器件30与不同阻抗值的阻抗匹配网络20连接；或者，根据待测射频器件30对应的阻抗范围，调整接入阻抗匹配网络20中的器件的类型或数量等，来调整阻抗匹配网络20的阻抗值。

进一步的，为了提高阻抗匹配的准确性，控制器40在调整阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值时，还需要参考当前使用的测试设备10的输出阻抗。即，控制器40，还用于根据所述测试设备的输出阻抗及所述待测射频器件对应的阻抗范围，调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值。

作为另一种示例，当待测射频器件30的阻抗范围未知时，控制器40可以首先调整阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值，以使测试设备10获取待测射频器件30的两组阻抗值，然后测试设备10将两组阻抗值相减，以确定两组阻抗值间的差值，当两组阻抗值间的差值小于或等于预设的阈值时，即在不同阻抗匹配网络20下，测得的射频器件30的阻抗值接近，从而可以确定待测射频器件30及阻抗匹配网络20组成的测试电路的阻抗，与测试设备10的输出阻抗相匹配，进而测试设备10即可向控制器40发送测试结束响应。

而当测试设备10在确定两组阻抗值间的差值大于阈值时，则可以向控制器40发送反馈指令，进而控制器40在获取到测试设备10返回的反馈指令后，即可继续调整阻抗匹配网络20中各器件的阻抗值，直至测试设备10获取的至少两组阻抗值间的差值小于阈值。

本申请实施例的测试系统，通过根据待测射频器件的类型调整阻抗匹配网络的结构，并且通过调整阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，以保证阻抗匹配网络与待测射频器件组成的测试电路的阻抗值，与测试设备的输出阻抗相匹配，从而保证了测试设备获得的测试结果的准确性和可靠性。

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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种射频器件测试系统，其特征在于，包括：互相连接的测试设备及阻抗匹配网络；

所述测试设备，用于通过所述阻抗匹配网络，将产生的射频激励信号发送给待测射频器件，并根据获取的所述阻抗匹配网络返回的反射信号，确定所述待测射频器件的阻抗值；其中，所述阻抗匹配网络的阻抗与所述待测射频器件的阻抗的和，与所述测试设备的输出阻抗匹配。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述待测射频器件为射频电阻；

所述阻抗匹配网络包括：第一电容、第一电感及第二电容；

所述第一电容的一端与所述第一电感的一端连接，所述第一电容的另一端与地连接；

所述第一电感的另一端与所述第二电容的一端及所述射频电阻的一端连接；

所述第二电容的另一端及所述射频电阻的另一端分别与所述地连接。

3.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述待测射频器件为射频电容；

所述阻抗匹配网络包括：第三电容及第二电感；

所述第三电容的一端与所述第二电感的一端连接，所述第三电容的另一端与地连接；

所述第二电感的另一端与所述射频电容的一端连接；

所述射频电容的另一端与所述地连接。

4.如权利要求1-3任一所述的测试系统，其特征在于，所述测试设备，具体用于根据获取的所述阻抗匹配网络返回的反射信号，确定散射参数；

根据所述散射参数及所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，确定所述待测射频器件的阻抗值。

5.如权利要求1-3任一所述的测试系统，其特征在于，还包括：控制器；

所述控制器，用于根据待测射频器件的类型，调整所述阻抗匹配网络的结构。

6.如权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述控制器，还用于根据所述待测射频器件对应的阻抗范围，调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值。

7.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述控制器，还用于根据所述测试设备的输出阻抗及所述待测射频器件对应的阻抗范围，调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值。

8.如权利要求5所述的测试系统，其特征在于，

所述控制器，还用于调整阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，以使所述测试设备获取所述待测射频器件的两组阻抗值；

所述测试设备，还用于在确定所述两组阻抗值间的差值小于或等于阈值时，向所述控制器发送测试结束响应。

9.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，

所述测试设备，还用于在确定所述两组阻抗值间的差值大于所述阈值时，向所述控制器发送反馈指令；

所述控制器，在获取到所述测试设备返回的反馈指令后，继续调整所述阻抗匹配网络中各器件的阻抗值，直至所述测试设备获取的至少两组阻抗值间的差值小于所述阈值。