DE102006021105A1 - System und Verfahren zum Entfernen von Messfehlern aus Messsystemen - Google Patents

System und Verfahren zum Entfernen von Messfehlern aus Messsystemen Download PDF

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Abstract

Ein Testsystem und -verfahren, das eine Komponentendatenbank benutzt, die Leistungsfähigkeitsdaten für einzelne Komponenten des Systems speichert. Das System und Verfahren kann ferner ein Verwenden von Daten und Informationen von einer Kalibrierungsprozedur in Verbindung mit einem Durchführen weiterer Kalibrierungsprozeduren liefern. Das System und Verfahren kann ferner ein Benutzen von Daten von linearen Komponenten des Systems liefern, um Leistungsfähigkeitscharakteristika von nichtlinearen Komponenten zu bestimmen.

Description

  • Testmesssysteme sorgen häufig für Kalibrierungsprozeduren, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass derartige Systeme allgemein unter einem gewissen Grad einer Signalverschlechterung leiden. Zum Beispiel weisen Messinstrumente nicht immer flache Frequenzantworten auf; sind Kabel, die verwendet werden, um unterschiedliche Elemente in einem Messsystem zu verbinden, nicht immer verlustfrei, bringen Schalter und Filter typischerweise gewisse frequenzabhängige Verluste ein und können Verstärker ferner gewisse Nichtlinearitäten hinzufügen, falls dieselben über einem erweiterten Frequenzbereich betrieben sind. Um somit genaue Messungen zu erhalten, ist es notwendig, die Leistungsfähigkeit des Systems zu messen und die Systemleistungsfähigkeit mathematisch in den Messdaten zu berücksichtigen. Dieser Prozess wird manchmal als eine Kalibrierung oder Fehlerkorrektur oder Ausrichtung bezeichnet.
  • In vielen Fällen werden feste Konfigurationsmesssysteme verwendet, um Vorrichtungen zu messen. Die Vorrichtungen, die getestet bzw. geprüft werden, werden allgemein als Testobjekte (DUTs = Devices Under Test) bezeichnet. Diese festen Konfigurationsmesssysteme sind manchmal innerhalb eines Instrumentenkastens implementiert und ein DUT kann mit Toren bzw. Ports des festen Messsystems verbunden sein. Bei derartigen Systemen sendet eine Signalquelle in dem Instrumentenkasten ein Signal durch verschiedene Komponenten, die ebenfalls in dem Instrumentenkasten befestigt sind, und dann wird dieses Signal an das DUT angelegt. Die Messsignale werden dann durch ein Empfängermodul, das ebenfalls in dem Instrumentenkasten befestigt ist, empfangen, nachdem das Signal von der Quelle von dem DUT weg reflektiert oder durch dasselbe durchgelassen wurde.
  • In gewisser Hinsicht ist eine Kalibrierung eines festen Messsystems eine relativ standardmäßige Operation, wenn die Grundkonfiguration der Komponenten des Messsystems fest ist. In anderen Situationen werden variable oder konfigurierbare Messsysteme, die häufig synthetische Messsysteme sind, bei denen unterschiedliche Systemkomponenten in dem System ohne weiteres ausgetauscht werden können und unterschiedliche Systemkomponenten allgemein getrennt gehäust sind und über Kabel und möglicherweise andere Verbindungsvorrichtungen verbunden sein können, verwendet. Verschiedene spezifische Testkonfigurationsaufbauten derartiger Systeme werden manchmal als Testprogrammsätze (TPSs = Test Program Sets) bezeichnet. Bei derartigen konfigurierbaren Testsystemen sind verschiedene Systemkomponenten miteinander als ein Messtestsystem gekoppelt und der Betrieb der verschiedenen Komponenten der Systeme ist durch eine Steuerung oder einen externen Prozessor gesteuert, der mit Komponenten des Systems gekoppelt ist. In einigen Fällen sind Softwarewerkzeuge vorgesehen, die verwendet werden können, um bei einem Programmieren des Prozessors zu helfen, die Operation der verschiedenen Komponenten in einem gegebenen System zu steuern, um erwünschte Messungen zu liefern. In der Vergangenheit sorgte die Programmierung des Prozessors ebenfalls für spezifische Kalibrierungsprozeduren, die für jede der verschiedenen Kombinationen von Komponenten des Systems eindeutig waren, und der Kalibrierungsprozess war allgemein als ein Teil einer Testsequenz enthalten, die für eine spezifische Konfiguration verwendet wurde.
  • Beispielsweise könnte ein Testprogramm die Bedienperson bzw. den Operator eines konfigurierbaren Systems anweisen, ein Kabel von einem DUT abzutrennen und das Kabel mit einem unterschiedlichen Testtor des konfigurierbaren Systems zu verbinden, so dass die Leistungsfähigkeitscharakteristika des Systems ohne das DUT gemessen werden können, und dann könnten, wenn das DUT mit dem System verbunden ist, der Verlust der Kabel und andere spezifische Systembetriebscha rakteristika mathematisch aus den endgültigen Messdaten entfernt werden.
  • Dieser Kalibrierungsprozess für konfigurierbare Systeme war in der Vergangenheit hauptsächlich anwendungsspezifisch und erfordert spezielle Schritte bei dem Testprogramm. Ein unterschiedliches Testprogramm erfordert gewöhnlich unterschiedliche Kalibrierungssequenzen, selbst falls die gleichen Hardwarekomponenten verwendet werden. Ferner nehmen die Kalibrierungssequenzen spezifische Hardwarekonfigurationen an. Falls das Testsystem verändert wird, oder sogar falls eine Komponente des Systems gegen eine andere ähnliche Komponente ausgetauscht wird, müssen die Kalibrierungsprozeduren allgemein wieder ausgeführt werden. Viele vergangene Kalibrierungsprozeduren umfassen mehrere Schritte, wobei jeder Schritt einen speziellen Typ von Leistungsfähigkeitsinformationen liefert, die nicht durch andere Schritte in dem Kalibrierungsprozess verwendet werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Liefern von korrigierten Messungen in einem Testsystem und ein Testsystem zum Liefern von korrigierten Messungen für ein Testobjekt mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 19 und ein Testsystem gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Systems der Erfindung darstellt;
  • 2 ein Blockdiagramm, das ein zusätzliches Ausführungsbeispiel eines Systems der Erfindung darstellt;
  • 3 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren eines Ausführungsbeispiels des Systems darstellt; und
  • 4 ein Flussdiagram, das zusätzliche Elemente eines Verfahrens eines Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • Konfigurierbare Instrumentensysteme können einen hohen Grad an Flexibilität ermöglichen, aber allgemein gesagt gibt es nicht einen einzelnen Satz von Gleichungen, der geschrieben werden kann, um Wegekorrekturen für irgendeine beliebige Systemkonfiguration zu berücksichtigen. Somit könnte in gewissen Fällen ein universeller, topologieagnostischer Wegkorrekturdienst oder eine Kalibrierung Vorteile gegenüber vorherigen Ansätzen liefern.
  • Ein System und ein Verfahren hierin nutzen einen breiten Bereich von Modellierungstechniken und Wegekorrekturtechniken, um eine wirksame und effiziente Kalibrierung von beliebigen und variablen Systemtopologien zu liefern. Ein Ausführungsbeispiel hierin sieht einen Standardkalibrierungsdienst oder -Prozess vor, der über einen breiten Bereich von unterschiedlichen Systemkonfigurationen verwendet werden kann. Tatsächlich könnte ein Ausführungsbeispiel hierin ein Kalibrierungsdienstmodul liefern, das einen Satz von Kalibrierungswerkzeugen umfasst, und eine Kalibrierungskomponentendatenbank, die zusammen eine Funktionalität liefern, die eine wesentliche Verringerung bei der Komplexität eines Einrichtens neuer Konfigurationen bei einem konfigurierbaren Instrumentensystem ermöglicht. Dieses Kalibrierungsdienstmodul ist durch einen breiten Bereich unterschiedlicher Testprogramme zugreifbar und kann durch dieselben verwendet werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Datenbankstruktur verwendet, die ermöglicht, dass die verschiedenen Kalibrierungsprozeduren miteinander in Wechselwirkung treten und gemeinsame Daten speichern. Dies ermöglicht, dass Standard prozeduren erzeugt werden, die mehrere unterschiedliche Kalibrierungsprozeduren mit einer zentralisierten Speicherung und Steuereinrichtungen nutzen. Durch ein Vorsehen eines Standardkalibrierungsdienstmoduls können die Testprogramme entwickelt werden, ohne getrennte Kalibrierungsprozeduren entwickeln zu müssen, und das Testprogramm kann einfach von dem Kalibrierungsdienstmodul zum Erhalten von Messkorrekturdaten und Diensten auf notwendige Werkzeuge zugreifen und dieselben benutzen. Das Kalibrierungsdienstmodul kann ferner ermöglichen, dass die verschiedenen Kalibrierungsschritte Daten von unterschiedlichen Kalibrierungsprozessen benutzen, was eine Genauigkeit verbessern und die Komplexität einer Systemkalibrierung erleichtern kann. Falls beispielsweise ein Kabel durch eine Technik kalibriert werden kann, dann können die Wirkungen des Kabels aus der nächsten Kalibrierung entfernt werden, so dass die Leistungsfähigkeit anderer Komponenten des Systems getrennt von der Leistungsfähigkeit des Kabels identifiziert werden kann.
  • Unterschiedliche Industriearbeitsgruppen und Organisationen versuchen gegenwärtig, eine Standardsprache und Schemata zum Spezifizieren der Topologie von konfigurierbaren Messsystemen zu entwickeln. Beispielsweise entwickelt die ATML-Gruppe (ATML = Automatic Test Markup Language = automatische Test-Markup-Sprache) ein XML-Schema (XML = Extended Markup Language = erweiterte Markup-Sprache), das verwendet werden kann, um die Topologie eines Testsystems zu spezifizieren, einschließlich Komponenten wie Verbindern, Kabeln, Signalquellen, Aufwärtsumsetzern und Abwärtsumsetzern. Ein derartiger allgemeiner und universeller Programmieransatz könnte ohne weiteres in die hierin offenbarten Kalibrierungsschemata eingegliedert werden.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems 100 hierin. Das System 100 umfasst ein Quellmodul 101 und ein Empfängermodul 117. Wie es gezeigt ist, umfasst das Quellmodul 101 eine Anzahl von unterschiedlichen Komponenten, aber die spezifischen Komponenten des Quellmoduls können für unterschiedliche Implementierungen des konfigurierbaren Messsystems variieren. Es ist zu beachten, dass das Quellmodul 101 als eine gestrichelte Linie aufweisend gezeigt ist, was in diesem Kontext allgemein darstellen soll, dass die Elemente des Quellmoduls in Verbindung miteinander wirksam sind, um die Funktion einer Signalquelle zu liefern, aber die Komponenten in dem Quellmodul nicht notwendigerweise innerhalb eines einzigen Instrumentenkastens befestigt sind. In der Tat können die verschiedenen Komponenten des Quellmoduls miteinander auf eine relativ flexible und anpassbare Weise unter Verwendung verschiedener Kabel und Verbinder gekoppelt sein.
  • Der allgemeine Betrieb des Quellmoduls 101 besteht darin, ein Testsignal an ein DUT 116 anzulegen. Das System umfasst ferner ein Empfängermodul 117. Das Empfängermodul 117 kann eine Vielfalt unterschiedlicher Komponenten umfassen, aber der allgemeine Betrieb desselben besteht darin, ein Messsignal zu empfangen, das entweder durch das DUT 116 durchgelassen oder von demselben weg reflektiert wird. Das System 100 umfasst ferner einen Kommunikationsbus 122 und eine Testsystemsteuerung 124. Die Systemsteuerung 124 kann auf eine Vielfalt unterschiedlicher Weisen implementiert sein. Eine häufige Testsystemsteuerung 124 ist ein Universalcomputer, der einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, eine Benutzerschnittstelle, wie beispielsweise eine Tastatur, eine Maus und eine Anzeige, und einen Drucker aufweist. Der Computer kann ferner eine Anzahl anderer Elemente umfassen, wie es auf dem Gebiet bekannt ist. Der Computer umfasst einen Prozessor 126, der ein Universalprozessor sein könnte, der programmiert ist, um ein Testmodul 130 zu liefern, das einen Betrieb und Testprozeduren eines Testsystems steuern soll. Das Testmodul 130 kann den Betrieb von verschiedenen Komponenten des Messsystems steuern und eine Benutzerschnittstelle liefern, die einen Benutzer des Systems auffordert, bestimmte Handlungen in Verbindung mit dem Betrieb des Systems zu unternehmen. Zusätzlich ist der Prozessor 126 programmiert, um die verschiedenen Prozesse eines Kalibrierungsdienstmoduls 132 zu implementieren. Das Kalibrierungsdienstmodul 132 kann ferner Anweisungen zu einem Benutzer des Systems in Verbindung mit den Kalibrierungsoperationen des Systems liefern.
  • Wie es unten detaillierter erörtert wird, sind die Kalibrierungsoperationen des Systems zusätzlich wirksam, um einen Bereich von unterschiedlichen Typen von Betriebsdaten für die verschiedenen Komponenten des Testsystems zu erhalten und zu benutzen. Somit kann ferner eine Komponentendatenbank 128 bei der Testsystemsteuerung 124 enthalten sein oder die Datenbank könnte an einer Speichervorrichtung außerhalb der Systemsteuerung 124 resident sein. Die Komponentendatenbank 128 kann ein Identifikationsfeld für jede Komponente umfassen, die bei dem System 100 verwendet wird, und jede Komponente, die in dem System verwendet wird, kann mit einer Identifikationskennung versehen sein. Die Komponentendatenbank 128 kann ferner extensive Daten hinsichtlich jeder der Komponenten umfassen, aber bei einem Ausführungsbeispiel umfasst dieselbe mindestens Leistungsfähigkeitscharakteristika für die Komponente, die in der Datenbank gespeichert ist. Ein möglicher Vorteil eines Vorsehens einer Komponentendatenbank, die an einer Speichervorrichtung außerhalb der Systemsteuerung resident ist, beispielsweise ein Vorsehen der Komponentendatenbank an einem zentralen Server, besteht darin, dass die Daten ohne weiteres durch eine Anzahl unterschiedlicher Testsysteme gemeinschaftlich verwendet werden können. Systemkomponenten werden manchmal zwischen einem System und einem anderen System ausgetauscht. In derartigen Situationen könnten dann die Daten, die für eine Komponente in einem System erhalten werden, durch ein anderes System verwendet werden, das einen Zugriff auf die Komponentendatenbank an dem zentralen Server aufweist.
  • In dem Kontext der Erörterung hierin ist es hilfreich, zu betrachten, was durch den Ausdruck Kalibrierung gemeint ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich Kalibrierung allgemein auf den Prozess eines Messens von Charakteristika eines Systems oder Komponenten eines Systems und dann ein nachfolgendes Verwenden dieser Charakteristika, um Messdaten zu korrigieren, so dass tatsächliche Bestimmungen, die hinsichtlich Charakteristika einer Vorrichtung gemacht sind, die getestet wird, die Betriebscharakteristika des Testsystems selbst berücksichtigen. Dieser Kalibrierungstyp ist allgemein etwas unterschiedlich zu einer Prozedur einer „Instrumentenkalibrierung", bei der periodische Instrumentenkalibrierungen und Einstellungen eines Systems vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass Messungen, die durch ein spezielles Messsystem vorgenommen werden, bezüglich NIST (National Institute of Standards and Technology) verfolgbar sind.
  • Der Kommunikationsbus 122 des Systems 100 liefert einen Kommunikationskanal, durch den Informationen von den verschiedenen Komponenten des Systems zu der Steuerung 122 gesendet werden können. Es ist ferner zu beachten, dass das Digitalsignalverarbeitungsmodul (DSP-Modul; DSP = Digital Signal Processing) 120, das als ein Teil des Empfängermoduls 117 gezeigt ist, auch einen Prozessor enthalten könnte, der programmiert sein könnte, um die Funktionen der Systemsteuerung 124 zu liefern. In der Tat könnte das hierin beschriebene Verarbeitungsmodul in verschiedenen verteilten Verarbeitungssystemen implementiert sein oder könnte hauptsächlich in einer einzigen Systemsteuerung enthalten sein, wie es bei dem System 100 gezeigt ist.
  • Bei konfigurierbaren Instrumentensystemen wird, da die Systemtopologie variieren kann, ein bestimmter Mechanismus benötigt, der Testprogrammierern die Fähigkeit verleiht, Wegeberechnungen durch ein Spezifizieren des verwendeten Signalwegs durchzuführen. Eine Anzahl von unterschiedlichen S-Parameter-Simulatoren wurden entwickelt und sind häufig verfügbar und derartige Simulatoren ermöglichen, dass ein Programmierer einen gegebenen Testsignalweg spezifiziert.
  • Bei einem System, bei dem es eine Komponentendatenbank mit S-Parametern für verschiedene lineare Komponenten einer Testsystemkonfiguration und eine Netzliste (d. h. Systemtopologie, die spezifiziert, welche linearen Komponenten bei einer gegebenen Testsystemkonfiguration verwendet werden) gibt, kann ein S-Parameter-Simulator verwendet werden, um Wegecharakteristika aus einem gegebenen Messdatensatz herauszunehmen (de-embed).
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das zusätzliche Elemente aus Ausführungsbeispiels eines Systems der vorliegenden Erfindung zeigt. Das System 200 umfasst zusätzliche Module, die innerhalb des Kalibrierungsdienstmoduls 132 enthalten sein können, und stellt Aspekte der Beziehung zwischen dem Kalibrierungsdienstmodul und anderen Elementen des Systems 200 dar. In 2 ist ein Kommunikationsbus 122 vorgesehen, der Informationen zwischen anderen Elementen des Testsystems und dem Prozessor 126 der Steuerung kommuniziert bzw. übermittelt. Das Kalibrierungsdienstmodul 132 enthält verschiedene Module, die Kalibrierungsoperationen liefern. Das Kalibrierungsdienstmodul 132 bildet eine Schnittstelle mit dem Testmodul 130 und kann Dienste für das Testmodul liefern und kann Daten mit dem Testmodul austauschen. Zusätzliche Operationen von unterschiedlichen Modulen der Kalibrierungsdienste sind unten beschrieben.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel eines Systems hierin ist ein Linearkomponentenmodul 136 vorgesehen. Das Linearkomponentenmodul ist wirksam, um Betriebsparameter oder -Charakteristika von verschiedenen linearen Komponenten zu erhalten und zu speichern, die bei dem konfigurierbaren Messsystem verwendet werden können. Diese linearen Komponenten würden typischerweise Kabel, Verbinder, etc. umfassen. In einigen Fällen kann eine Bibliothek von Komponenten, wobei die Komponenten allgemein voraussagbare und wiederholbare S-Parameter-Charakteristika aufweisen (z. B. Standardadapter und -Verbinder), entwickelt und benutzt werden, derart, dass es bei einigen Testsystemanwendungen nicht notwendig ist, jede Komponente in dem System physikalisch zu messen. Bei anderen Komponenten, wie beispielsweise Kabeln, ist es bevorzugt, die tatsächliche Komponente selbst zu messen, um die entsprechenden S-Parameter zu bestimmen. Die Informationen können durch den Bus 122 kommen oder dieselben können durch eine Benutzerschnittstelle 138 geliefert werden. Unter einigen Umständen kann das System ein Messen von Kombinationen einzelner Komponenten gestatten (z. B. ganze Signalwege können gemessen werden und die Ergebnisse gespeichert werden als ob der Weg eine einzige Komponente ist).
  • Auf die Betriebsparameterdaten in einer Datenbank kann später durch ein Fehlerkorrekturmodul zugegriffen werden. Eine häufig verfügbare Vorrichtung zum Messen von Betriebsparametern, wie beispielsweise S-Parametern, von Komponenten, die bei Messsystemen verwendet werden, ist ein Netzwerkanalysator. Bei weniger komplizierten und weniger genauen, konfigurierbaren Messsystemen kann unter Verwendung eines Leistungsmessgeräts eine einfache Ende-zu-Ende-Wegeverlustmessung einer gegebenen Komponente vorgenommen werden. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Leistungsfähigkeitsdaten in einer Komponentendatenbank 128 gespeichert, die die Betriebsdaten mit einer Identifikationskennung für die gegebene Komponente korreliert. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Daten in der Komponentendatenbank in einer ATML-kompatiblen (d. h. XML-) Datendatei gespeichert sein.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Kalibrierungsdienstmodul 132 ein Satzkonfigurationsmodul 142, das ermöglicht, dass ein Benutzer die Konfiguration des Testsystems (einschließlich einer Identifikation der Komponenten, die bei dem konfigurierbaren Testsystem verwendet werden) eingibt. Zusätzlich oder alternativ könnte das Kalibrierungssatzkonfigurationsmodul 142 von dem Testmodul 130 aus auf eine Datei zugreifen, die die Topologie des Testsystems beschreibt. Das Kalibrierungssatzkonfigurationsmodul kann ferner wirksam sein, um die Messreferenzebene bei dem konfigurierbaren Testsystem zu identifizieren. Bei einem Aus führungsbeispiel kann die Topologie als eine ATML-kompatible Datendatei spezifiziert sein. Ein Ausführungsbeispiel hierin kann Wegekorrekturen liefern, die Messungen zu der erwünschten Messreferenzebene herausnehmen.
  • Bei Ausführungsbeispielen, bei denen ein Modul 140 vom S-Paramter-Simulator- oder anderen Fehlerkorrekturtyp bei dem Kalibrierungsdienstmodul 132 enthalten ist, um Wegekorrekturen zu liefern, kann die Funktionalität des Simulators erweitert sein, um ferner Messunsicherheitsinformationen zu liefern. Bei Anwendungen, bei denen Messunsicherheitsinformationen erwünscht sind, sollten die Betriebscharakteristikdaten, die in der Komponentendatenbank gespeichert sind, Unsicherheitsinformationen für die Komponentendaten umfassen. Eine Montecarlo-Simulation kann dann ausgeführt werden, um Messunsicherheiten zu erhalten.
  • In vielen Situationen werden Systemkalibrierungen zu Beginn einer Testreihe durchgeführt, oder nachdem das System verschoben (relokalisiert) wurde. Zusätzlich zu einem Liefern von Daten, um die Messreferenzebene zu verschieben, sind derartige Kalibrierungen ferner gut zum Identifizieren von beschädigten Komponenten oder schlechten Verbindungen und fehlenden Verbindungen in dem Testsystem. Zusätzlich kann durch ein Speichern historischer Kalibrierungsdaten in der Komponentendatenbank das Kalibrierungsdienstmodul 132 Veränderungen an dem Testsystem und den Komponenten über die Zeit verfolgen, was ermöglicht, dass Bedienpersonen Ausfälle diagnostizieren oder dieselben sogar voraussagen.
  • Unter einem gewissen Umstand kann angenommen werden, dass die Ausgangsleistung eines Quellmoduls 101 (über einen Instrumentenkalibrierungszyklus) kalibriert wurde. Jedoch sind Verluste zwischen dem Ausgang des Quellmoduls 101 und dem Eingang des DUT 116 häufig hoch genug, dass die Quellausgabe erhöht werden muss, um zu kompensieren. Bei dem System 100 gäbe es beispielsweise Verluste in dem Kabel 115, das den Ausgang des Aufwärtsumsetzers 114 mit dem Ein gang des DUT 116 verbindet. Falls das System gekennzeichnet wurde und die Topologie bekannt ist, kann der S-Parameter-Simulator verwendet werden, um die Leistung zu berechnen, die zu dem Eingang des DUT 116 geliefert wird, wobei der Simulator auf die S-Parameterdaten für das Kabel 115 in der Komponentendatenbank 128 zugreifen würde. Dies ermöglicht, dass die Eingangsleistung (innerhalb der Unsicherheit der Quelle) ohne die Verwendung eines Leistungsmessgeräts selbst für Breitbandsignale genau bestimmt wird. Für eine höhere Genauigkeit (z. B. besser als die Leistungspegelgenauigkeit von ∼1 dB der Quelle) könnte ein Leistungsmessgerät verwendet werden, um die tatsächliche Leistungsausgabe von dem Kabel 115 zu erfassen.
  • Zusätzlich zu der Komponentendatenbank 128, die Betriebsleistungsfähigkeitsdaten für Komponenten des Systems speichert, können einige der Komponenten ferner ein Speicherelement umfassen, das Betriebsleistungsfähigkeitsdaten für die gegebene Komponente speichert. Beispielsweise sorgt das System 100 für einen Schalter 110 zwischen dem ARB-Signalgenerator 102 und dem Aufwärtsumsetzter 114. Die Betriebscharakteristika des Schalters könnten durch den Schalterhersteller getestet und in einem nichtflüchtigen Speicher des Schalters gespeichert und dem Kalibrierungsdienstmodul 132 durch den Kommunikationsbus 122 verfügbar gemacht werden. Diese Schalterbetriebsleistungsfähigkeitsdaten könnten beispielsweise gemessene S-Parameter sein, die vollständige N-Tor-S-Parameter sein können, einschließlich Übersprechausdrücken. Eine einfache API kann verfügbar gemacht sein, die ermöglicht, dass die Daten zu dem Kalibrierungsdienstmodul gesendet und in der Komponentendatenbank 128 gespeichert werden. Dies würde eine Systemkonfiguration und -Wartung vereinfachen, weil die Schalter nicht wieder gekennzeichnet werden müssten, wenn ein Schalterkasten in dem konfigurierbaren Testsystem 100 ersetzt wird.
  • Es ist anzumerken, dass S-Parameter-Simulatoren auf dem Test- und Messgebiet häufig verwendet werden. Die Simulato ren sind häufig durch Universalprozessoren implementiert, die programmiert sind, um sich wie ein Simulator zu verhalten, der eine erwartete Leistungsfähigkeit für eine Vorrichtung oder ein System basierend auf den S-Parametern für die Komponenten in dem System bestimmt oder berechnet. Wenn die Leistungsfähigkeit eines Moduls des Systems bekannt ist und S-Parameter für einige Vorrichtungen in dem Modul bekannt sind, können ferner Berechnungen vorgenommen werden, um die Charakteristika anderer Komponenten in dem System zu bestimmen.
  • Bei Messsystemen, wobei das System in einer vorkonfigurierten und allgemein festen Anordnung vorgesehen ist, können Flachheitskorrekturen intern vorgenommen werden, ohne einen Bereich von unterschiedlichen möglichen Konfigurationen oder Kombinationen von Komponenten aufnehmen zu müssen. Eine Flachheitsberechnung ist allgemein eine Kalibrierung, die implementiert ist, um das sich verändernde Frequenzansprechen unterschiedlicher Komponenten eines Messsystems zu korrigieren. Das Messsystem, beispielsweise das System 100 von 1, könnte einen Willkürliches-Signal-Generator 102, einen Aufwärtsumsetzer 114, einen Abwärtsumsetzer 118 umfassen und bei digitalen Systemen kann ein Analog-zu-Digital-Wandler (ADC = Analog-to-Aigital Converter) als ein Teil eines Digitalsignalprozessors (DSP) 120 enthalten sein und die Wechselwirkung zwischen diesen nichtlinearen Typen von Komponenten sowie anderen passiveren oder lineareren Komponenten des Systems, wie beispielsweise Kabeln, Verbindern und, bei einigen Anwendungen, Verstärkern, kann bewirken, dass die Leistungsfähigkeit oder die Verstärkung des Messsystems mit einer Frequenz variiert. Allgemein gesagt ist eine lineare Komponente eine, die über den Betriebsfrequenzbereich hinweg eine ziemlich stabile Leistungsfähigkeit aufweist, und ist eine nichtlineare Komponente eine, die über den fraglichen Frequenzbereich eine variable Leistungsfähigkeit aufweist.
  • Da die verschiedenen unterschiedlichen Komponenten des Messsystems nicht mehr in einem einzigen Kasten oder in einer vorbestimmten Konfiguration enthalten sind, ist es bei einem Ausführungsbeispiel hierin vorteilhaft, wenn die Flachheitskalibrierung auf eine anpassbare Weise gehandhabt wird, was bedeutet, dass die Flachheitskalibrierung die Tatsache berücksichtigen kann, dass verschiedene, unterschiedliche, eindeutige Komponenten in dem Messsystem enthalten sind. Bei einem konfigurierbaren System können zusätzlich Komponenten des Systems manchmal entfernt und mit einer zweiten Komponente ersetzt werden, die ähnliche oder sehr unterschiedliche Leistungsfähigkeitcharakteristika aufweisen könnte, und Systeme hierin können in einigen Fällen ein Verändern von Komponenten aufnehmen, ohne neue Kalibrierungen zu erfordern.
  • Es gibt eine Anzahl von unterschiedlichen Kalibrierungstechniken, die für eine Flachheitskalibrierung verwendet werden können. Einige häufig verwendete Flachheitskalibrierungstechniken sind in dem US-Patent Nr. 6,842,608 und dem US-Patent Nr. 6,940,922 beschrieben und diese beiden Patente sind hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen. Diese Flachheitskalibrierungen verwenden im Grunde einen Satz von Frequenzkammsignalverlaufmessungen und eine Frequenzverschiebung, um die Frequenzcharakteristika von sowohl dem Quell- als auch dem Empfängermodul des Messsystems abzuleiten.
  • Ein Aspekt einiger Flachheitskalibrierungstechniken ist, dass die Kalibrierung eine erhebliche Menge an Zeit benötigen kann, zig Sekunden, um die Kalibrierung abzuschließen. Für Kalibrierungen, die nicht häufig vorgenommen werden, ist dies kein Problem. Bei einigen Anwendungen jedoch müssen Kalibrierungen viel häufiger vorgenommen werden. Dies gilt insbesondere, falls die Systemkomponenten ein YIG-abgestimmtes Filter (YTF = YIG-Tuned Filter) umfassen; derartige Filter neigen dazu, mit einer Zeit, Temperatur, Mittenfrequenz und Abstimmhistorie zu driften. Für diese Sys temtypen können schnellere Kalibrierungstechniken sehr vorteilhaft sein.
  • Ein anderer Typ einer Flachheitskalibrierungstechnik verwendet eine „Goldene-Quelle"-Kalibrierung, um einen schnelleren Kalibrierungsprozess zu liefern. Ein Goldene-Quelle-Typ einer Kalibrierung nimmt die Existenz eines Kammsignalverlaufs an, der genauer ist als es die erwünschte Kalibrierung erfordert. Bei konfigurierbaren Instrumentensystemen kann die Kombination eines Beliebiges-Signal-Generators (ARB) 102 und eines Aufwärtsumsetzers 114 unter Verwendung einer Frequenzverschiebungstyp-Kalibrierung kalibriert und dann als eine goldene Quelle verwendet werden. Später, wenn das YTF in dem Empfängermodul abgestimmt wurde, kann die „goldene Quelle" verwendet werden, um einen bekannten Signalverlauf durch den Empfänger zu senden, um eine schnelle und genaue Kalibrierung des Empfängermoduls zu erreichen.
  • Die Implementierung einer Flachheitskalibrierung unter Verwendung von Frequenzverschiebungstechniken erfordert allgemein, dass Messungen bei einer Laufzeit vorgenommen werden. Zusätzlich kann eine Kalibrierung vom Goldene-Quelle-Typ verfügbar gemacht sein, um YIG-basierte Schaltungen zu handhaben. Da die Systemtopologie und Laufzeitumgebung nicht vorausgesagt werden können, können diese Flachheitskalibrierungsoperationen in einem Flachheitskalibrierungsmodul 144 in dem Kalibrierungsdienstmodul 132 definiert sein oder alternativ könnte des Flachheitskalibrierungsmodul in dem Testmodul 130 enthalten sein. Bei einem Ausführungsbeispiel hierin könnte es jedoch vorteilhaft sein, das Flachheitskalibrierungsmodul in dem Kalibrierungsdienstmodul 132 vorzusehen, so dass dasselbe für eine Verwendung bei unterschiedlichen Testkonfigurationen und Testmodulen zugreifbar wäre, die unterschiedliche Aspekte des Flachheitskalibrierungsmoduls benutzen könnten, wie es für ein gegebenes Testsystem notwenig ist. Da die Systemkalibrierung flexibel ist und einen Bereich von unterschiedlichen, möglichen Systemkomponenten umfassen könnte, sollte das Flachheitskalibrierungsmodul ein allgemeines Instrument und Komponententreiber zum Steuern unterschiedlicher Komponenten des Systems umfassen, die getrieben sind, um die Flachheitskalibrierung zu implementieren. Beispielsweise können die IVI-Treiber, die häufig verwendet werden, um den Betrieb von verschiedenen Instrumenten, Quellen und Empfängern zu steuern, durch das Flachheitskalibrierungsmodul benutzt werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel eines Kalibrierungsdienstmoduls hierin ist ein Flachheitskalibrierungsmodul vorgesehen, das wirksam ist, um eine Bedienperson des Systems durch eine Benutzerschnittstelle, wie beispielsweise eine Anzeige der Systemsteuerung 124, anzuweisen, das System 100 zu konfigurieren, so dass ein ARB 102, ein Aufwärtsumsetzer 114, ein Abwärtsumsetzer 118 und ein DSP 120 in Reihe geschaltet sind. (Beachte: Die Software kann derartige Reihenverbindungen automatisch konfigurieren, wenn das System einen geeignet konfigurierten Schalterkasten umfasst.) Irgendwelche Verbindungskabel oder Schalter, die bei der Reihenschaltung verwendet werden, könnten im Voraus gekennzeichnet sein, so dass die Wirkungen derselben bei der Flachheitskalibrierung berücksichtigt werden könnten.
  • Sobald das Flachheitskalibrierungsmodul 144 eine Angabe empfangen hat, dass das System konfiguriert wurde, wie es für die Flachheitskalibrierung erforderlich ist, würden dann die Treiber des Kalibrierungsdienstmoduls das Quellmodul 101 und das Empfangsmodul 117 treiben, um die notwendigen Operationen durchzuführen, um die Flachheitskalibrierung durchzuführen.
  • Das Kalibrierungsdienstmodul 132 wäre wirksam, um die Flachheitsleistungsfähigkeitsdaten zu der Komponentendatenbank 128 hinzuzufügen. Diese Flachheitskalibrierung liefert Flachheitskalibrierungsdaten für das Quellmodul und liefert Flachheitskalibrierungsdaten für das Empfängermodul. Das S-Parameter-Simulator-Modul 140 kann dann die Flachheitscha rakteristikdaten des Quellmoduls 101 und die Leistungsfähigkeitscharakteristika der linearen Komponenten des Quellmoduls, wie beispielsweise der Kabel 108 und 112, und die Leistungsfähigkeitscharakteristika des Schalters 110 verwenden, um die Betriebscharakteristika der nichtlinearen Komponenten des Quellmoduls, wie beispielsweise des Aufwärtsumsetzers 114 zu bestimmen. Die Charakteristika der nichtlinearen Komponenten würden dann in der Komponentendatenbank 128 zusammen mit einem identifizierenden Feld für die nichtlineare Komponente gespeichert. Somit könnten auf diese Weise die Betriebscharakteristika der nichtlinearen Komponenten durch ein Verwenden des S-Parameter-Simulators, um die Leistungsfähigkeitscharakteristika der nichtlinearen Komponenten herauszunehmen, identifiziert werden. Auf ähnliche Weise könnten die Leistungsfähigkeitscharakteristika nichtlinearer Komponenten der Komponenten in dem Empfängermodul identifiziert und in der Komponentendatenbank 128 gespeichert werden. Wenn eine YIG-basierte Komponente ein Teil des konfigurierbaren Messsystems ist, können die obigen Operationen unter Verwendung von Goldene-Quelle-Kalibrierungstechniken wiederholt werden, die in dem Flachheitskalibrierungsmodul definiert sein könnten.
  • Die Kalibrierungsprozesse, die durch die Module des Kalibrierungsdienstmoduls 132 implementiert sind, sollten entworfen sein, um so schnell und unaufdringlich wie möglich zu sein. Unter einigen Umständen ist es notwendig, diese Kalibrierungsprozeduren oft auszuführen. Dies gilt insbesondere, wenn ein YIG-Filter bei dem System verwendet wird. Bei einer Frequenzüberstreichanwendung bzw. Frequenz-Sweep-Anwendung kann es notwendig sein, das System bei jedem Frequenzschritt neu zu kalibrieren. Dies erzeugt eine Anforderung an die Kalibrierungsprozedur, um so schnell und automatisch wie möglich zu sein.
  • Ein anderer Aspekt eines Kalibrierens eines Systems besteht in einem Umgehen mit den In-Phase-Quadratur-Charakteristika (I/Q-Charakteristika; I/Q = In-phase Quadrature) des Sys tems. Viele digitale Systeme verwenden ein I/Q-Modulationsschema, das im Grunde ein digitales Modulationsschema ist, bei dem eine Sinuswelle und eine Kosinuswelle in einem Quellmoduls des Systems kombiniert werden und dann, wenn das Signal empfangen ist, die zwei unterschiedlichen Komponenten getrennt werden können; somit sind zwei Signale bei der gleichen Bandbreite ermöglicht. Bei einem derartigen System ist es wichtig, dass die kombinierten Signale die gleiche Amplitude aufweisen, dass es keinen DC-Versatz gibt und dass es keinen unbeabsichtigten Phasenversatz gibt. Die I/Q-Kalibrierung berücksichtigt derartige unbeabsichtigte Amplituden- oder Phasenversätze.
  • Es gibt drei Hauptaspekte bei einer Kalibrierung von I/Q-Signalen: Verstärkung, Quadratur und Versatz. Einmal gekennzeichnet, besteht der gewöhnliche Ansatz für eine Korrektur dieses Fehlers darin, ein Eingangssignal zu dem Signalgenerator 104 vorzuverzerren, um Verzerrungen zu korrigieren, die in dem System auftreten. Der Signalgenerator 104 bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt ein digitales Signal und es ist ein DAC 106 vorgesehen, der das digitale Signal in ein analoges Signal umwandelt. Das Signal von dem DAC 106 wird dann durch den Aufwärtsumsetzer 114 zu einer höheren Frequenz hochgemischt. Bei Signalen mit niedriger Bandbreite kann dies in Echtzeit erzielt werden, aber bei Signalen mit hoher Bandbreite kann es manchmal notwendig sein, das Signal vorzuverzerren, bevor dasselbe in den ARB 102 geladen wird.
  • Im Allgemeinen ist es vorteilhaft, I/Q-Signale auf einer Fall-zu-Fall-Basis zu kalibrieren. Ein erwünschter Signalverlauf wird in den ARB 102 geladen und die Ausgabe des ARB wird hochgemischt. Irgendwelche Fehler in dem hochgemischten Signal werden gemessen und gekennzeichnet und dann kann in der Zukunft das Eingangssignal vorverzerrt werden, um die Fehler zu berücksichtigen. Diese Vorverzerrung kann sehr hilfreich sein, wenn breite Variationen bei Signalver läufen Nichtlinearitäten in dem Übertragungsweg hervorheben können.
  • Bei vielen Anwendungen können, wenn dieselben einmal gekennzeichnet sind, I/Q-Fehler ziemlich stabil sein und muss das System nicht häufig neu kalibriert werden. Vorverzerrte Signalverläufe können in der Komponentendatenbank gespeichert und für eine spätere Verwendung wieder geladen werden. Die Länge einer Zeit jedoch, über die dieser Typ einer Kalibrierung stabil bleibt, kann variieren. Abhängig von der gegebenen Anwendung und der erwünschten Leistungsfähigkeit müssen die I/Q-Fehler somit neu gekennzeichnet werden. Das Kalibrierungsdienstmodul kann ein I/Q-Modul 146 umfassen, das wirksam ist, um die Funktionen für I/Q-Kalibrierungen zu liefern.
  • Bei einer Anzahl von Anwendungen für unterschiedliche Systeme kann es Hunderte, wenn nicht Tausende unterschiedliche Signalverläufe geben, die verwendet werden. Es kann sehr zeitraubend und teuer werden, alle derselben zu kennzeichnen und vorzuverzerren. Ferner erfordern viele der Signalverläufe keinen extrem hohen Pegel einer Signalreinheit. Aus diesem Grund kann ein Universalkennzeichnungsmodus des Kalibrierungs-I/Q-Vorverzerrungsmoduls 146 wirksam sein, um allgemeine Verzerrungskorrekturregeln auf irgendeinen Signalverlauf anzuwenden, und eine spezifische I/Q-Kalibrierung kann verwendet werden, wenn eine höhere Signalreinheit benötigt wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist das I/Q-Vorverzerrungsmodul 146 wirksam, um zwei unterschiedliche Betriebsmodi zu liefern. Bei einem Modul mit hoher Genauigkeit wird eine signalverlaufsspezifische Kalibrierung durchgeführt. Bei dem zweiten Modus, für eine geringere Genauigkeit und größere Allgemeinheit, können die allgemeinen Charakteristika des Übertragungswegs gemessen werden. Bei diesem Modus kann das I/Q-Verzerrungsmodul einen generischen Signalverlauf verwenden, der entworfen ist, um den Signalweg zu prüfen, aber denselben nicht übermäßig zu belasten. Dieser Modus des I/Q-Moduls 146 liefert ein Messen des I/Q-Versatzes, einer Verstärkungsausgeglichenheit und einer Quadraturausgeglichenheit durch ein Erzeugen einfacher Signale in dem ARB 102 und ein Messen der Ausgabe mit einem Spektrumanalysator (oder Abwärtsumsetzer/Digitalisierer-Paar). Die resultierende Wegekennzeichnung kann dann für andere Signalverläufe verwendet werden. In jedem Modus sieht das I/Q-Modul 146 eine Einrichtung vor, um den ARB-Signalverlauf basierend auf den gemessenen Systemkalibrierungsdaten vorzuverzerren.
  • Das I/Q-Vorverzerrungsmodul kann generische Treiber benutzen, wie beispielsweise IVI-Treiber, wie es oben erörtert ist, um unterschiedliche Komponenten des Systems zu treiben, wie beispielsweise den ARB 102. Zusätzlich kann das I/Q-Modul den Benutzer des Systems anweisen, Verbindungen mit anderen Testmessvorrichtungen herzustellen, um die Verzerrung in dem Signalweg für eine gegebene Signaleingabe zu dem ARB 102 zu messen. Basierend auf den gemessenen Verzerrungen kann das I/Q-Vorverzerrungsmodul dann Vorverzerrungskoeffizienten berechnen und dieselben in der Komponentendatenbank 128 speichern. Bei dem I/Q-Kalibrierungsmodus mit hoher Genauigkeit kann ein Benutzer des Systems spezifische Signalverläufe zuführen, die verwendet werden, um den ARB 102 zu treiben, und bei dem Modul mit geringerer Genauigkeit kann das I/Q-Vorverzerrungsmodul einen oder mehrere generische Signalverläufe anwenden.
  • Viele der hierin beschriebenen Kalibrierungsoperationen sind voneinander abhängig und weisen einige gemeinschaftlich verwendete Anforderungen auf und können einige der gleichen Daten benutzen. Somit kann ein Liefern eines Kalibrierungsdienstmoduls, das eine gemeinsame Datenbank benutzt und gemeinsame Instrumententreiber gemeinschaftlich verwenden kann, vorteilhaft sein.
  • 3 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 der vorliegenden Erfindung dar. Das Verfahren 300 stellt ein Quellmodul bereit 302, das eine erste lineare Komponente und eine erste nichtlineare Komponente umfasst. Charakteristika der ersten linearen Komponente werden bestimmt 304. Die bestimmten Charakteristika der ersten linearen Komponente werden in einer Datenbank gespeichert 306. Die Flachheitscharakteristika des Quellmoduls werden bestimmt 308 und diese Flachheitscharakteristika und die Charakteristika der ersten linearen Komponente werden verwendet, um Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente zu bestimmen 310. Die bestimmten Charakteristika der nichtlinearen Komponente werden dann in der Datenbank gespeichert 312. Ein Signal von dem Quellmodul wird an ein Testobjekt angelegt 314 und ein Messsignal von dem Testobjekt wird zusammen mit Daten von der Datenbank verwendet, um Charakteristika des Testobjekts zu bestimmen 316.
  • Zusätzlich ist zu beachten, dass das Verfahren 300, das in 3 gezeigt ist, sowie das Verfahren 400 von 4, das unten detaillierter beschrieben ist, auf eine Situation anwendbar sind, bei der mehrere lineare Komponenten gekennzeichnet werden, und die Charakteristika einer linearen Komponente können bei der Bestimmung der Charakteristika einer anderen linearen Komponente verwendet werden. Beispielsweise könnten diese Verfahren bei einem Testsystem benutzt werden, bei dem ein Quellmodul vorgesehen ist und das Quellmodul eine erste lineare Komponente und eine zweite lineare Komponente umfasst. Die Charakteristika der ersten Komponente würden dann bestimmt und die Charakteristika würden in einer Komponentendatenbank gespeichert, wobei die Komponentendatenbank Daten für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Komponenten umfasst, die bei dem Testsystem verwendet werden können. Das Verfahren würde ferner ein Bestimmen von Charakteristika des Quellmoduls und ein anschließendes Verwenden der Charakteristika des Quellmoduls und der Charakteristika der ersten Komponente umfassen, um Charakteristika der zweiten Komponente zu bestimmen. Die bestimmten Charakteristika der zweiten Komponente würden dann in der Komponentendatenbank gespeichert und ein Signal von dem Quellmodul würde an ein Testobjekt angelegt. Ein Messsignal von dem Testobjekt wird dann empfangen und die Daten von der Komponentendatenbank und das Messsignal werden verwendet, um Charakteristika des Testobjekts zu bestimmen. In einigen Fällen könnten die erste Komponente und die zweite Komponente beide lineare Komponenten sein oder eine oder beide der Komponenten könnte bzw. könnten nichtlineare Komponenten sein, wobei als eine Näherung die Komponenten als lineare Komponenten behandelt werden können. In Verbindung mit den Verfahren und Systemen hierin ist ferner klar, dass, während Quellmodule und Empfängermodule zwei funktionale Systemmodule sind, die häufig bei Testsystemen zu finden sind, funktionale Testmodule, die andere Funktionen liefern, wie beispielsweise unterschiedliche Typen einer Signalkonditionierung oder Signalverarbeitung, ebenfalls unter Verwendung der hierin beschriebenen Prozeduren kalibriert werden können.
  • 4 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 400 der vorliegenden Erfindung dar, das zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verfahren 300 vorgesehen sein kann. Das Verfahren 400 stellt ein Empfängermodul bereit 402, das eine zweite lineare Komponente und eine zweite nichtlineare Komponente umfasst. Charakteristika der zweiten linearen Komponente werden bestimmt 404. Die bestimmten Charakteristika der zweiten linearen Komponente werden in einer Datenbank gespeichert 406. Die Flachheitscharakteristika des Empfängermoduls werden bestimmt 408 und diese Flachheitscharakteristika und die Charakteristika der zweiten linearen Komponente werden verwendet, um Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente zu bestimmen 410. Die bestimmten Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente werden dann in der Datenbank gespeichert 412. Ein Messsignal wird dann von einem Testobjekt empfangen 414 und die Messung wird zusammen mit Daten von der Datenbank ver wendet, um Charakteristika des Testobjekts zu bestimmen 416.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens der Erfindung sieht ein Messen der Charakteristika von linearen Komponenten vor, die bei der Testsystemkonfiguration verwendet werden. Die unterschiedlichen Module des Kalibrierungsdienstes können dann gemeinsame Instrumententreibermodule verwenden, um verschiedene Komponenten des Systems zu betreiben, um Flachheitskalibrierungen und I/Q-Kalibrierungen durchzuführen, wie es oben erörtert ist. Die Ergebnisse dieser Kalibrierungen können dann in einer Komponentendatenbank gespeichert werden. Ein Fehlerkorrekturmodul kann dann mit den Daten in der Komponentendatenbank verwendet werden, um Charakteristika unterschiedlicher Komponenten bei der Testsystemkonfiguration weiter zu identifizieren. Ein Testprozedurmodul kann verwendet werden, um die Komponenten des Testsystems zu treiben, um unterschiedliche Messungen an einer Vorrichtung durchzuführen. Auf ein I/Q-Modul des Kalibrierungsdienstes kann durch das Testmodul zugegriffen werden, um Vorverzerrungsberechnungen für eine Signaleingabe zu einem Quellmodul der Testsystemkonfiguration zu liefern. Das Fehlerkorrekturmodul kann dann in Verbindung mit dem Testmodul verwendet werden, um eine Fehlerkorrektur an den erhaltenen Messdaten zu liefern.
  • Obwohl lediglich spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hierin gezeigt und beschrieben sind, ist die Erfindung nicht durch diese Ausführungsbeispiele begrenzt. Der Schutzbereich der Erfindung soll vielmehr durch diese Beschreibungen zusammen mit den beigefügten Ansprüchen und den Äquivalenten derselben definiert sein.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Liefern korrigierter Messungen in einem Testsystem, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (302) eines Quellmoduls, das eine erste lineare Komponente und eine zweite lineare Komponente umfasst; Bestimmen (304) von Charakteristika der ersten linearen Komponente; Speichern (306) der Charakteristika der ersten linearen Komponente in einer Komponentendatenbank (128), wobei die Komponentendatenbank Daten für eine Mehrzahl unterschiedlicher Komponenten umfasst, die bei dem Testsystem verwendet werden können; Bestimmen (308) von Flachheitscharakteristika des Quellmoduls; Verwenden der Flachheitscharakteristik des Quellmoduls und der Charakteristika der ersten linearen Komponente, um Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente zu bestimmen (310); Speichern (312) der bestimmten Charakteristika der nichtlinearen Komponente in der Komponentendatenbank (128); Anlegen (314) eines Signals von dem Quellmodul an ein Testobjekt (116); und Empfangen eines Messsignals von dem Testobjekt (116) und Verwenden von Daten von der Komponentendatenbank und des Messsignals, um Charakteristika des Testobjekts zu bestimmen (316).
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (402) eines Empfängermoduls, das eine zweite lineare Komponente und eine zweite nichtlineare Komponente umfasst, und wobei das Empfängermodul (117) das Messsignal empfängt; Bestimmen (404) von Charakteristika der zweiten linearen Komponente; Speichern (406) der Charakteristika der zweiten linearen Komponente in der Komponentendatenbank; Bestimmen (408) von Flachheitscharakteristika des Empfängermoduls (117); Verwenden der Flachheitscharakteristika des Empfängermoduls (117) und der Charakteristika der zweiten linearen Komponente, um Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente zu bestimmen (410); und Speichern (412) der bestimmten Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente in der Komponentendatenbank.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Charakteristika der ersten linearen Komponente S-Parameter sind.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner folgende Schritte aufweist: Ersetzen der ersten linearen Komponente in dem Quellmodul (101) mit einer dritten linearen Komponente, wobei die Komponentendatenbank (128) Daten umfasst, die Charakteristika für die dritte lineare Komponente entsprechen; und Verwenden der gespeicherten Charakteristika für die dritte lineare Komponente und der gespeicherten Charakteristika für die erste nichtlineare Komponente und des Messsignals, um Charakteristika des Testobjekts (116) zu bestimmen.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste nichtlineare Komponente ein Aufwärtsumsetzter (114) ist.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die erste nichtlineare Komponente ein Aufwärtsumsetzer (114) ist und die zweite nichtlineare Komponente ein Abwärtsumsetzer ist.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die erste lineare Komponente ein Kabel ist.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die erste lineare Komponente ein Kabel ist und die dritte lineare Komponente ein Kabel ist.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner folgenden Schritt aufweist: Verwenden eines S-Parameter-Simulators mit den gespeicherten Charakteristika der ersten linearen Komponente und den Flachheitscharakteristika des Quellmoduls (101), um die Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente zu bestimmen.
  10. Testsystem zum Liefern korrigierter Messungen für ein Testobjekt, wobei das System folgende Merkmale aufweist: ein Quellmodul (101), das eine erste lineare Komponente (112) und eine erste nichtlineare Komponente (114) umfasst; ein Empfängermodul (117), das eine zweite lineare Komponente und eine zweite nichtlineare Komponente (118) umfasst; ein Steuerungssystem (124), das eine Komponentendatenbank (128) umfasst und einen Prozessor (126) umfasst, der programmiert ist, um Charakteristika der ersten linearen Komponente zu empfangen und Charakteristika der ersten linearen Komponente in der Komponentendatenbank (128) zu speichern und Flachheitscharakteristika des Quellmoduls (101) zu bestimmen und die Flachheitscharakteristika des Quellmoduls (101) und die Charakteristika der ersten linearen Komponente zu verwenden, um Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente zu bestimmen, und die bestimmten Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente in der Komponentendatenbank (128) zu speichern; wobei das Steuerungssystem (124) das Quellmodul (101) und das Empfängermodul (117) steuert, derart, dass das Quellmodul ein Signal an ein Testobjekt (116) anlegt und das Empfängermodul (117) ein Messsignal von dem Testobjekt (116) empfängt; und wobei der Prozessor (126) Daten von der Komponentendatenbank (128) und das empfangene Messsignal verwendet, um fehlerkorrigierte Messungen des Testobjekts (116) zu liefern.
  11. System gemäß Anspruch 10, bei dem der Prozessor (126) programmiert ist, um Charakteristika der zweiten linearen Komponente zu empfangen und Charakteristika der zweiten linearen Komponente in der Komponentendatenbank (128) zu speichern, wobei der Prozessor ferner programmiert ist, um Flachheitscharakteristika des Empfängermoduls (117) zu bestimmen und die Flachheitscharakteristika des Empfängermoduls (117) und die Charakteristika der zweiten linearen Komponente zu ver wenden, um Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente zu bestimmen, und die bestimmten Charakteristika der zweiten nichtlinearen Komponente in der Komponentendatenbank (128) zu speichern.
  12. System gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem die Charakteristika der ersten linearen Komponente S-Parameter sind.
  13. System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem der Prozessor programmiert ist, um zu bestimmen, wann die erste lineare Komponente des Quellmoduls mit einer dritten linearen Komponente ersetzt ist, wobei der Prozessor wirksam ist, um Charakteristika für die dritte lineare Komponente aus der Komponentendatenbank (128) zu erhalten und die Charakteristika der dritten linearen Komponente und die Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente zu verwenden, um eine fehlerkorrigierte Messung des Testobjekts (116) zu liefern.
  14. System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die erste nichtlineare Komponente (114) ein Aufwärtsumsetzer ist.
  15. System gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die erste nichtlineare Komponente (114) ein Aufwärtsumsetzer ist und die zweite nichtlineare Komponente ein Abwärtsumsetzer ist.
  16. System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem die erste lineare Komponente ein Kabel ist.
  17. System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die erste lineare Komponente ein Kabel ist und die dritte lineare Komponente ein Kabel ist.
  18. System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, bei dem der Prozessor (126) ferner programmiert ist, um einen S-Parameter-Simulator zu liefern, und der S-Parameter-Simulator wirksam ist, um die gespeicherten Charakteristika der ersten linearen Komponente und die Flachheitscharakteristika des Quellmoduls (101) zu verwenden, um die Charakteristika der ersten nichtlinearen Komponente (114) zu bestimmen.
  19. Verfahren zum Liefern korrigierter Messungen in einem Testsystem, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines funktionalen Systemmoduls, das eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfasst; Bestimmen von Charakteristika der ersten Komponente; Speichern der Charakteristika der ersten Komponente in einer Komponentendatenbank (128), wobei die Komponentendatenbank (128) Daten für eine Mehrzahl unterschiedlicher Komponenten umfasst, die bei dem Testsystem verwendet werden können; Bestimmen von Charakteristika des funktionalen Systemmoduls; Verwenden der Charakteristika des funktionalen Systemmoduls und der Charakteristika der ersten Komponente, um Charakteristika der zweiten Komponente zu bestimmen; Speichern der bestimmten Charakteristika der zweiten Komponente in der Komponentendatenbank (128); Anlegen eines Signals an ein Testobjekt (116); und Empfangen eines Messsignals von dem Testobjekt (116) und Verwenden von Daten aus der Komponentendatenbank (128) und des Messsignals, um Charakteristika des Testobjekts (116) zu bestimmen.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die erste Komponente und die zweite Komponente lineare Komponenten sind.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die erste Komponente eine lineare Komponente ist und die zweite Komponente eine nichtlineare Komponente ist.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die erste Komponente eine nichtlineare Komponente ist und die zweite Komponente eine lineare Komponente ist.
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