JP2006201172A

JP2006201172A - 最少接続のマルチポートスルー−リフレクト−ライン（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）較正および測定を行うための方法および装置

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Publication number: JP2006201172A
Application number: JP2006009778A
Authority: JP
Inventors: Ali Boudiaf; アリ・ボディアフ; Vahe A Adamian; ヴァヘ・エイ・アダミアン
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2006-08-03
Also published as: DE102005025144A1; US7030625B1

Abstract

【課題】ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）のＴＲＬ較正において、較正標準との接続数を少なくする。
【解決手段】測定経路を較正するための方法及び装置は、少なくとも２つの基準受信器(111、112)及び全部で2N個(Nは整数)の測定ポート(103)を有するベクトルネットワークアナライザ(VNA)(100)を提供する。各ポートに関する反射特性は、高反射較正の存在下で測定される(2202)。測定ポートの各直接対に関する前方向及び逆方向の反射特性及び伝送特性は、線路較正標準(401)の存在下で測定され(2302,2303)、測定ポートの各直接対に関する前方向及び逆方向の反射特性及び伝送特性は、スルー較正標準(601)の存在下で測定される。この方法及び装置は、測定ポートの各々について、方向性、信号源整合、負荷整合及び反射トラッキング誤差係数を計算する(2601,2602)。
【選択図】図２

Description

ある周波数帯での電気装置の挙動を特徴付けるためにベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）が使用される。不整合と漏れのために、現在は、ＶＮＡを較正することなく高周波において被測定装置（または被測定物：ＤＵＴ）を直接測定することはできない。ＶＮＡを使用する測定には誤差が存在する。そのような測定誤差は、ＤＵＴだけに起因する測定の不確実さをもたらす。そのような測定誤差を定量化することによって、誤差の影響を測定から数学的に除去して装置自体の特性パラメータを得ることができる。当業者であれば、測定誤差の定量化が良好なほど、装置特性に対する影響をより良好に除去できることを理解できる。ＶＮＡの測定誤差は、ランダム誤差と系統的誤差の２つのカテゴリに分けることができる。ランダム誤差は、雑音と温度変化による再現不可能な測定値のばらつきである。ランダム誤差は、予測不能であり、適切に定量化することが難しい。系統的誤差は、ＶＮＡ試験構成ハードウェアで再現可能な測定値のばらつきである。系統的誤差は予測可能であり、定量化し数学的に除去することができる。系統的誤差は、装置の特性におけるＶＮＡ測定の不確実さの最も大きな要因である。したがって、ＶＮＡ測定値から系統的誤差を定量化し除去することが有益である。慣例的に、系統的誤差の定量化はＶＮＡ較正によって行われている。ＶＮＡのポートにいくつかの既知の較正アーティファクトを接続することによって、較正アーティファクトを測定し、その測定結果を既知の結果と比較し、次に、既知の較正装置の測定への寄与から系統的誤差係数をアルゴリズム的に抽出することができる。その後、未知の装置の測定によって、系統的誤差係数を使用してＤＵＴだけに起因する特性が数学的に抽出される。

２ポートＶＮＡに利用可能な較正手順はいくつかある。較正方法は、系統的誤差係数を抽出するために使用される１組の較正標準にちなんで命名されている。より一般的な方法のいくつかは、短絡（short）、開放（開路：open）、負荷（load）およびスルー（through）較正標準（「SOLT」）、スルー、反射（reflect）および線路（line。または伝送線路）較正標準（「TRL:Through-Reflect-Line」）、ならびに較正標準として使用される一連の電気的（または電子的）負荷（「電気較正」または「Ecal」）を使用する。

計測試験室における好ましい方法はＴＲＬ較正である。これは、系統的誤差を最も正確に評価できるので好ましい。これは、きわめて正確に製造できるエアライン標準器を使用するからである。さらに、「反射」較正アーティファクトの反射係数の大きさを知る必要がなく、「線路」較正アーティファクトの遅延を知る必要がない。製造環境での測定精度が向上すると、製品処理制御でのフィードバックが良好になり、また製品コスト分析の統計モデルが正確になる。研究設計環境における測定精度が向上すると、装置モデルの精度が向上して、シミュレータが、回路の観点から製品の挙動をより正確に予測することが可能になる。

「Method and Apparatus for Linear Characterization of Multiterminal Single-ended or Balanced Devices」と題する、優先日が２０００年９月１８日の米国特許出願第１０／０９８，０４０号（本明細書では’０４０特許出願と呼ぶ）と、同一の仮出願から優先権を主張する他の米国特許出願は、マルチポート装置に適用可能なＳＯＬＴ較正の方法および装置を開示している。図１には、’０４０特許出願に示されているような被測定装置１０１（「ＤＵＴ」）に接続された４ポートＶＮＡ１００のシステムブロック図が示されており、このシステムには、単一の基準チャネル１０２と２つのテストチャネル、すなわち第１のテストチャネル１１１（「Ａ」）と第２のテストチャネル１１２（「Ｂ」）が配置されている。基準チャネル１０２は、信号発生器１０５と信号源伝達スイッチ１０６の間に直列に入れられた基準チャネルサンプラ１１０によって、信号発生器１０５により生成された入射信号をサンプリングする。信号源伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７か第２の信号経路１０８に電気的に接続する。信号源伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５に接続されていない信号経路１０７または１０８を、信号源伝達特性インピーダンス１０９で終端させる。切換回路網（スイッチ回路網）１５０は、第１または第２のテストチャネル１１１、１１２を２Ｎ個の測定ポート１０３_１〜１０３_２Ｎのうちの１つに接続する。切換回路網１５０は、’０４０特許出願に教示されており、その教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

第１と第２のテストチャネル１１１、１１２は、信号発生器１０５からの刺激に応答して、ＤＵＴ１０１に接続された測定ポート１０３のうちの１つから散乱された信号、反射された信号、および伝送（または透過。以下同じ）された信号を測定する。図１の試験構成は、完全なＳＯＬＴ較正方法を提供する。しかしながら、さらに正確な装置の特徴付け法が必要である。従来技術では、ＴＲＬ較正方法は、改善された較正精度を提供するが、２ポート装置にしか適用できない。
米国特許第５，６４６，５３６号明細書

ＴＲＬ較正は、スルー較正標準器と線路較正標準器が同時に２つのポートだけにしか接続されないため２ポート較正である。較正されるポートの各対がスルー較正標準器と線路較正標準器に接続されるマルチポートＴＲＬ較正は既知である。ＴＲＬ較正は優れた較正精度を提供するが、２Ｎポート装置は、２つの２ポート較正標準器のために合計Ｎ（２Ｎ−１）個の接続を必要とし、また各ポートでの反射標準器の測定用に作成された２Ｎ個の単独接続を必要とする。装置ポートの数が単調増加するとき、較正を行うために作成される接続の数は幾何級数的に増加する。ある時点で、必要とされる接続数のためにＴＲＬ較正にかかる時間がきわめて長くなるが、それでも、追加のポートを有する装置の較正に対する関心が高くなっている。したがって、より少ない数の接続しか必要としないマルチポートＴＲＬ較正が必要である。

本発明による測定経路を較正するための１つの方法は、
少なくとも２つの基準受信器（１１１、１１２）と合計２Ｎ個（Ｎは整数）の測定ポート（１０３）とを有するベクトルネットワークアナライザ（１００）を提供するステップと、
高反射較正標準器（３０１）を提供し（２２０１、２２０３）、前記測定ポートのそれぞれについて反射特性を測定するステップ（２２０２、２２０４）と、
前記測定ポート（１０３）のＮ個の直接対の間に線路較正標準器（４０１）を提供し（２３０１）、前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定するステップ（２３０２、２３０３）と、
前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対の間にスルー較正標準器（６０１）を提供し（２４０１）、前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定するステップ（２４０２、２４０３、２５０１、２５０２）と、
前記測定ポート（１０３）のそれぞれについて、方向性、信号源整合、負荷整合および反射トラッキング誤差係数を計算するステップ（２６０１、２６０２、２６０３）と、
測定ポートのＮ−１個以下の他の対の間に前記スルー較正標準器（６０１）を提供し（３００４）、順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定し（３００６、３００８）、測定ポートの組み合わせからなる前記Ｎ−１個の他の対のそれぞれについて、順方向と逆方向の伝送トラッキング誤差係数を計算するステップ（３０１２）
とを含む。ここで、前記Ｎ−１個の他の対は、測定ポートの間接対と近接対からなるグループから選択された任意の組み合わせである。

図２には、第１と第２の基準チャネル２０１、２０２をそれぞれ備え、また、第１と第２の基準チャネルサンプラ１１０、２１０をそれぞれ備えた４ポートＶＮＡ２００のシステムブロック図が示されている。図２に示した試験較正において、サンプラ１１０、２１０は、特定の例ではブリッジまたは方向性結合器とすることができる。基準チャネルサンプラ１１０、２１０は、信号伝達スイッチ１０６について信号発生器１０５とは反対側の第１と第２の信号経路１０７、１０８に配置されている。サンプラ１１０、２１０は、それぞれ第１と第２の基準チャネル２０１、２０２による測定のために、第１と第２の信号経路１０７、１０８上にある信号のわずかな予測可能な部分を一方向において抽出する。サンプリングされた部分は、一般に、信号経路１０７または１０８上の信号レベルに対して−１０ｄＢ〜−２０ｄＢである。信号源伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７に接続しかつ信号伝達スイッチ終端負荷１０９を第２の信号経路１０８に接続するか、または、信号発生器１０５を第２の信号経路１０８に接続し、かつ信号伝達スイッチ終端負荷１０９を第１の信号経路１０７に接続する。特定の実施形態では、信号伝達スイッチ１０６には２つのスイッチ位置しかない。

マルチポートＤＵＴ１０１を測定するシステムは、ＤＵＴポートと同じ数の測定ポート１０３_１〜１０３_２Ｎを有する。図示した例は、測定ポート１０３_１、１０３_２、１０３_３および１０３_４に接続された４ポートＤＵＴ１０１を含む。しかしながら、本発明の教示を、５以上の装置接続を有するＤＵＴを測定するマルチポート試験構成に適用することができる。スイッチ回路網１５０は、各測定ポート１０３_１〜１０３_２Ｎを、第１または第２の信号経路１０７、１０８、または局所終端インピーダンス１０４_１〜１０４_２Ｎに接続することができる。いくつかのスイッチ回路網の構成は、測定ポート１０３の１つを第１の信号経路１０７に接続し、及び／または測定ポート１０３の別の１つを第２の信号経路１０８に接続し、一方で、残りの経路は、局所終端インピーダンス１０４に終端される。スイッチ回路網１５０は、また、サンプリングアーム１１３（図示の実施形態ではサンプリングアーム１１３_１〜１１３_４）を有する。サンプリングアーム１１３_１〜１１３_４はそれぞれ、それぞれの測定ポート１０３に現れる信号レベルの小さい予測可能な部分をサンプリングするサンプラ１１４を有する。サンプラ１１４は、それぞれの測定ポート１０３にある信号レベルから信号レベル−１０ｄＢと−２０ｄＢの間のどこかの信号レベルを取得するカプラまたはブリッジとすることができる。本教示に従う特定の実施形態では、測定ポート１０３からサンプリングされる部分は、信号経路１０７、１０８からサンプリングされる部分と実質的に同じである。次に、サンプリングされた信号を、それぞれのサンプリングスイッチ１１５を介して第１または第２のテストチャネル１１１、１１２に接続するか、または、サンプリングアーム終端負荷１１６に接続することができる。この構成のスイッチ回路網１５０は、測定ポート１０３からの反射経路を第１と第２のテストチャネル１１１、１１２の一方に接続することができ、同時にテストチャネルに接続されていない測定ポート１０３からの反射経路を局所サンプリングアーム終端インピーダンス１１６で終端させる。

本発明の教示に従う方法では、２Ｎ個の装置接続を有するマルチポートＤＵＴのＴＲＬ較正は、最初に測定ポートのＮ個の直接対（direct pair）のそれぞれに従来の２ポートＴＲＬ較正を行うことによって実施される。ユーザは、すべての測定ポート１０３を２つの測定ポート１０３のグループで表すことによってＮ個の直接対を定義することができ、この場合、直接対の第１のポートを第１のテストチャネル１１１に接続することができ、直接対の第２のポートを第２のテストチャネル１１２に接続することができる。例えば、２Ｎ個の測定ポートがある場合、測定ポートの直接対は、測定ポート１０３_１と１０３_Ｎ＋１、測定ポート１０３_２と１０３_Ｎ＋２から、順に、測定ポートの直接対１０３_Ｎと１０３_２Ｎまであり、この場合、測定ポート１０３_１〜１０３_Ｎを第１のテストチャネル１１１に接続することができ、測定ポート１０３_Ｎ＋１〜１０３_２Ｎを第２のテストチャネル１１２に接続することができる。

次に、本教示に従う方法は、２ＮポートＤＵＴの測定ポート１０３のＮ−１個の間接対（indirect pair）にスルー（through）測定を実行する。Ｎ−１個の間接対は、測定ポートの１組の直接対で表されない２つの測定ポート１０３のグループとして定義され、この場合、間接対をなす第１の測定ポートを第１のテストチャネル１１１に接続することができ、間接対をなす第２の測定ポートを第２のテストチャネル１１２に接続することができる。図示の例では、測定ポート１０３_１と１０３_３からなる第１の直接対と、測定ポート１０３_２と１０３_４からなる第２の直接対との２つの直接対がある。また、この特定の例では、測定ポート１０３_１と１０３_４からなる第１の間接対と、測定ポート１０３_２と１０３_３からなる第２の間接対の２つの間接対がある。

図３には、第１のテストチャネル１１１に接続できる第１の直接対の測定ポート１０３に接続された高反射較正標準器３０１（「反射３０１」）が示されている。図示の実施形態では、これは測定ポート１０３_１である。この場合、切換回路網１５０は、測定ポート１０３_１が第１の信号経路１０７に接続され、それぞれのサンプリングアーム１１３_１が第１のテストチャネル１１１に接続されるように設定される。残りの未使用の測定ポート１０３_２、１０３_３および１０３_４はすべて、それらのそれぞれの局所終端負荷１０４で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３は、サンプリングアーム終端負荷１１６_２、１１６_３、および１１６_４に接続されている。当業者には理解されるように、測定ポート１０３_１の測定において、第１のテストチャネル１１１に接続できる測定ポート１０３を特性インピーダンスで終端させるスイッチ回路網構成だけが結果にとって重要である。スイッチ回路網１５０を構成するスイッチの絶縁性がきわめて高いので、第２のテストチャネル１１２に接続できる測定ポート１０３は、高い反射測定を考慮しない。反射３０１の振幅は未知でよいが、位相特性は分かっていなければならない。この場合、信号発生器１０５は、オペレータによってプログラムされる所望の周波数範囲にわたって掃引され、その範囲中の特定の周波数において測定値が得られる。周波数掃引の間、ＶＮＡ２００は、第１の基準受信器（受信器はレシーバともいう。以下同じ）２０１における測定信号レベルに対する、第１のテストチャネル１１１における測定信号レベルの比率を測定し記憶する。以下に示す得られた比率は、周波数に依存する反射係数であり、本明細書では、測定ポート１０３_１についての高反射特性と呼ぶ。

Ａ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿１}／Ｒ１_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿１}

図４を参照すると、同じ反射３０１が、測定ポート１０３_１から切り離されて、第１の直接対の残りの測定ポート（この特定の例では測定ポート１０３_３）に接続されている。この場合、スイッチ回路網１５０は、測定ポート１０３_３が第２の信号経路１０８上にあり、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端され、サンプリングアーム１１３_３が第２のテストポート１１２に接続されるように構成される。第２のテストポート１１２に接続できる未使用の測定ポート１０３（この特定の例では測定ポート１０３_４）は、切換回路網１５０内の局所特性インピーダンス１０４で終端される。また、未使用の測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３は、それぞれのサンプリングアーム終端負荷１１６で終端される。信号発生器１０５は、第２の信号経路１０８を、測定ポート１０３_１の反射測定と同じ所望の周波数範囲にわたって掃引される信号で刺激する。ＶＮＡ２００は、反射信号レベルの周波数依存列を生成する第２の基準受信器２０２に提示される第２の信号経路１０８の測定信号レベルに対する、第２のテストチャネル１１２での測定信号レベルの比率（以下に示す比率であって、本明細書では、測定ポート１０３_３についての高反射特性と呼ぶ）を測定して、その測定値を記憶する（あるいは、この反射信号レベルの周波数依存列はＶＮＡ２００が生成するものとしてもよい）。
Ｂ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿３}／Ｒ２_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿３}

次に図５を参照する。較正プロセスの次のステップは、第１の直接対（図示の例では、測定ポート１０３_１と測定ポート１０３_３）の間に低損失遅延線路較正標準器４０１（「線路（ライン）４０１」）を接続することである。好ましい実施形態では、線路４０１は、計測試験室で一般に使用されるエアライン、すなわち空気絶縁を有する遅延線路である。オンウェーハ測定には遅延線路が使用される。線路４０１の遅延は未知であるが、線路４０１の物理寸法は較正周波数範囲に関係する。必要に応じて、追加の遅延線路較正標準器を使用してさらに広い周波数範囲をカバーすることができる。線路４０１の遅延は、最も低い指定周波数における約２０度を超える位相ずれと最も高い指定周波数における約１６０度未満の位相ずれとで囲まれた周波数範囲にわたって定義される。約５００ＭＨｚ以下の周波数では、同軸エアライン寸法はきわめて大きくなり実際的でない。図６を参照すると、この場合、２つの高品質整合負荷５０１（「整合負荷５０１」）が、直接対の各測定ポート１０３に接続されている。整合負荷５０１は、ＶＮＡを最も低いＶＮＡ周波数までの周波数範囲において較正するために使用される。この結果得られる線路４０１と整合負荷５０１の較正値は異なるが、測定した比率を使用するアルゴリズム的表現は同じである。

線路４０１が測定される図５において、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるようにセットされる。スイッチ回路網１５０は、測定ポート１０３_１が第１の信号経路１０７からの刺激信号を受け入れ、サンプリングアーム１１３_１からの信号が第１のテストポート１１１に提示されるように構成されている。スイッチ回路網１５０は、さらに、測定ポート１０３_３が第２の信号経路１０８を介して伝達スイッチ特性インピーダンス１０９で終端され、伝送信号がサンプリングアーム１１３_３を介して第２のテストポート１１２に提示されるように構成されている。信号発生器１０５は、所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ２００は、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２および第１と第２の基準受信器２０１、２０２からの信号レベルを測定し、その結果をデータ列内に記憶する。単に明瞭さと一貫性のために、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７に接続されているとき、得られる測定値はすべて順方向測定値とみなされる。したがって、線路４０１で順方向に行われた測定値は、次のようなデータ列として表される。

Ａ_{ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｂ_{ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｒ１_{ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｒ２_{ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３}

この場合、各列は、所望の周波数範囲に沿った特定の周波数における一連の測定ポイントからなる。

次に、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が伝達スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成される（図には示していない）。スイッチ回路網１５０の構成は、順方向測定から変更されていない。信号発生器１０５は、この場合も所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ２００は、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２および第１と第２の基準受信器２０１、２０２からの信号レベルを測定し、それをデータ列に記憶する。単に明瞭さと一貫性のために、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８に接続されたとき、得られる測定値はすべて逆方向測定値とみなされる。したがって、線路４０１で逆方向に得られた測定値は、次のようなデータ列として表される。

Ａ_{ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｂ_{ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｒ１_{ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３}
Ｒ２_{ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３}

より広い周波数範囲が必要な場合は、第１の直接対（この特定の実施形態では測定ポート１０３_１と１０３_３）に同じ測定手順が実施される（尚、異なるエアラインは異なる周波数帯をカバーする）。さらに、エアライン較正標準器を用いた実際の場合よりも低い周波数における測定値を得るために、図６に示したような整合負荷５０１を使用して完全整合を有する高損失線路をシミュレートすることができる。整合負荷、より高い周波数での整合品質、所望の周波数範囲に依存して、エアライン較正標準器の代わりに整合負荷を使用することができる。適切な較正標準器を使用して様々な周波数範囲について新たな測定を行うと、その結果は、順方向と逆方向の列に記憶される。この場合、各データポイントは特定の刺激信号周波数に対応する。したがって、較正周波数帯を、単一のエアライン較正標準器で可能な場合よりもより多くの周波数をカバーするように広げることができる。

次に図７を参照する。較正プロセスの次のステップは、第１の直接対（図示の実施形態では、測定ポート１０３_１と測定ポート１０３_３）の間にスルー較正標準器６０１（「スルー６０１」）を接続することである。スルー６０１は、ゼロ長（長さがゼロ）でもよく非ゼロ長でもよい。いずれの場合も、スルー６０１の電気長は既知の値でなければならない。オンウェーハ測定では、高品質なゼロスルー較正標準器を得ることはできない。したがって、オンウェーハ測定では、非ゼロスルー較正標準器が使用される。

スルー６０１を測定するために、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が伝達スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように設定される。スイッチ回路網１５０は、測定ポート１０３_１が第１の信号経路１０７から刺激信号を受け入れ、サンプリングアーム１１３_１が第１のテストポート１１１に接続されるように構成される。スイッチ回路網１５０は、さらに、測定ポート１０３_３が第２の信号経路１０８を介して伝達スイッチ特性インピーダンス１０９に終端され、サンプリングアーム１１３_３が第２のテストポート１１２に接続されるように構成される。この特定の実施形態では、第２の直接対の測定ポートである測定ポート１０３_２と測定ポート１０３_４からなる未使用の測定ポート１０３は、それぞれ局所特性インピーダンス１０４_２と１０４_４で終端される。また、サンプリングアーム１１３_２と１１３_４は、局所サンプリングアーム終端負荷１１６_２と１１６_４で終端される。信号発生器１０５は所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ２００は、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２、および第１と第２の基準受信器２０１、２０２からの信号レベルを測定し、その結果をメモリに記憶する。本開示の目的で使用される用語によれば、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７に接続されているので、得られる測定値は、順方向測定値とみなされる。したがって、スルー６０１の順方向で得られる測定値は、次のような列として表される。

Ａ_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｒ２_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}

次に、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路が伝達スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように設定される（図示せず）。スイッチ回路網１５０は変更されない。この場合も、信号発生器１０５は、所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ２００が、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２、および第１と第２の基準受信器２０１、２０２からの信号レベルを測定し、それらをメモリに記憶する。信号発生器１０５が第２の信号経路１０８に接続されているので、得られる測定値は逆方向測定値とみなされる。したがって、スルー６０１で逆方向に得られる測定値は、次のような列として表される。

Ａ_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｒ１_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}
Ｒ２_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}

図８を参照すると、スルー６０１が接続されたままであり、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７内にあり、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成されている。第１の直接対の測定が依然として行われている。したがって、スイッチ回路網１５０は、測定ポート１０３_１が第１の信号経路１０７に接続され、それぞれのサンプリングアーム１１３_１が第１のテストチャネル１１１に接続されるように構成されている。第１のテストチャネル１１１に接続できる残りの未使用の測定ポート１０３（この特定の例では測定ポート１０３_２）は、それぞれの局所特性インピーダンス１０４（この特定の例では局所特性インピーダンス１０４_２）で終端される。さらに、未使用の測定ポート１０３_２のサンプリングアーム１１３_２は、局所サンプリングアーム特性インピーダンス１１６_２で終端されている。スイッチ回路網１５０は、さらに、第１の直接対の第２のテストチャネル１１２に接続できる測定ポート、具体的には測定ポート１０３_３が、それぞれの局所特性インピーダンス（この特定の例では１０４_３）で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３_３が第２のテストチャネル１１２に接続されるように構成されている。また、測定中ではない直接対の測定ポート１０３は、局所特性インピーダンス（この特定の例では局所特性インピーダンス１０４_２及び１０４_４）で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３_２と１１３_４は、局所サンプリングアーム終端負荷１１６_２と１１６_４で終端される。この場合も、信号発生器１０５は、所望の周波数範囲全体にわたって、その範囲内の周波数ポイントごとに掃引され、ＶＮＡ２００は、刺激に対する反射応答の比率と、終端されたスルー６０１の刺激に対する伝送応答の比率を測定し、それらのデータを次の列に記憶する。

Ａ_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}

図９を参照すると、スルー６０１は、第１の直接対の測定ポート１０３間に接続されたままであり、この場合、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８内にあり、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成される。スイッチ回路網１５０は、また、第２のテストチャネル１１２に接続できる第１の直接対の測定ポート１０３（図示の例では測定ポート１０３_３）が、第２の信号経路１０８に接続され、それぞれのサンプリングアーム１１３_３が、第２のテストチャネル１１２に接続されるように再構成される。第１のテストチャネル１１１に接続できる第１の直接対の測定ポート１０３（図示の例では測定ポート１０３_１）は、それぞれの局所特性インピーダンス１０４_１で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３_１は、第１のテストチャネル１１１に接続される。測定中ではない直接対の測定ポート１０３は、図示の例では特性インピーダンス１０４_２と１０４_４で局所的に終端される。さらに、未使用の測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３（図示の例ではサンプリングアーム１１３_２及び１１３_４）は、それぞれの局所サンプリングアーム終端負荷１１６_２及び１１６_４で終端される。信号発生器１０５は、所望の周波数範囲全体わたって、その範囲内の周波数ポイントごとに掃引され、ＶＮＡ２００は、基準チャネル２０１で測定される刺激信号の信号レベルに対する、終端されたスルー６０１の反射応答の信号レベルの比率と、刺激信号の信号レベルに対する、終端されたスルー６０１の伝送応答の信号レベルの比率を測定する。これらの測定値は、次のようなデータ列に記憶される。

Ａ_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ２_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}

次に図１０〜図１６を参照する。第２の直接対（図示の例では、測定ポート１０３_２と測定ポート１０３_４）からなる測定ポートに、図３〜図９に関して説明したものと同じ較正ステップと測定が実施される。したがって、第２の直接対に対する処理を通じて収集された結果データが測定（または評価）され、次のようなデータ列に記憶される。

Ａ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿２}
Ｒ１_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿２}
Ｂ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿４}
Ｒ２_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿４}
Ａ_{ｆ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｂ_{ｆ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｒ１_{ｆ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｒ２_{ｆ２４＿ｌｉｎｅ}
Ａ_{ｒ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｂ_{ｒ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｒ１_{ｒ２４＿ｌｉｎｅ}
Ｒ２_{ｒ２４＿ｌｉｎｅ}
Ａ_{ｆ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｆ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｒ１_{ｆ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｒ２_{ｆ２４＿ｔｈｒｕ}
Ａ_{ｒ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｒ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｒ１_{ｒ２４＿ｔｈｒｕ}
Ｒ２_{ｒ２４＿ｔｈｒｕ}
Ａ_{ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}
Ｂ_{ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ２_{ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}
Ａ_{ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ２_{ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}

この場合、すべてのデータ列は、所望の周波数範囲において測定された各周波数毎に単一の測定ポイントを有する。各列が各周波数ポイントに対する測定値を有するようにその範囲に沿って同じ周波数ポイントを測定することは最良の実施である。しかしながら、周波数値が、所望の周波数範囲における最も低い測定周波数と最も高い測定周波数の境界内にあり、測定周波数の間隔が、任意の共振を含むＤＵＴを完全に特徴付けるほど十分に小さい限り、データを補間して特定の周波数値に対する値を得ることは許容可能である。周波数範囲をより広くするために複数の線路較正標準器を使用する場合、ＶＮＡ２００によって得られる測定値は、対象となる周波数範囲に沿った各周波数についての要素を有するより大きな列内の適切な列要素に記憶される。したがって、単一のデータ列を完全に埋めるために較正標準器を接続して測定を行う複数のステップが実施される場合がある。

本発明の１実施形態の１つの局面によるマルチポート較正では、すべての直接対の測定ポートについて、図３〜図９に示したものと同じ較正ステップと測定が実施される。２Ｎ個のポートを有するＤＵＴに関する１組の直接対の一般的な記述では、ｍを１とＮの間の１組の整数とした場合に、その組の各直接対は、測定ポート１０３_ｍと測定ポート１０３_Ｎ＋ｍである。それぞれの直接対の測定により、本発明の教示に従うシステムの１実施形態で記憶され維持される２２のデータ列が得られる。

本教示に従う１実施形態では、Ｎ−１個の選択された対（選択対）が、間接対と近接対から選択される。この選択された対は、スルー較正標準器だけがその間に接続された状態で測定される。Ｎ−１個の選択された対は、フルマルチポートＴＲＬ較正に対する最少数の２ポートスルー較正測定値を表す。測定用に間接対と近接対のサブセットを選択できるので、較正者は、物理的レイアウトや測定経路などの因子に基づいて、間接対と近接対の選択されたサブセットとして選択するのにどのポートが最も有益かを判断することができる。例えば、Ｎ−１個の選択された対は、較正標準器までの接続経路が最短で最も直接的であり、最良の信号経路アライメント、および／または、これらの及び他の測定の完全性に関する特徴の最適な組み合わせを有する対とすることができる。極端な例では、いくつかの場合に、間接対または近接対の１つまたは複数の間に、著しい測定の悪化なしにはスルー（through）を接続することが物理的にできないことがある。その場合、較正者は、較正プロセスから問題のある対を省くことを選択することになる。図１７と図２２を参照すると、本教示に従うプロセスの次のステップは、直接対でない４つの使用可能な測定ポート対から１つの対を選択することである（３００２）。図示の例では、直接対でない測定ポート対は、２つの間接対、すなわち測定ポート１０３_１及び１０３_４、測定ポート１０３_２及び１０３_３、ならびに２つの近接対、すなわち測定ポート１０３_１及びポート１０３_２と測定ポート１０３_３及び１０３_４からなる。２Ｎ＝４のポート装置において、Ｎ＝２でＮ−１は１であり、さらに他の較正測定用に直接対でない１つの対だけが選択される。図示の例では、測定ポート１０３_１及び１０３_４からなる間接対が、選択された対（選択対）として選択される。次に、測定ポートの選択された対の間にスルー６０１が接続される（３００４）。信号伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成される（３００６）。スイッチ回路網１５０は、第１のテストチャネル１１１に接続できる選択された対の測定ポート１０３（図示の例では測定ポート１０３_１）が第１の信号経路１０７に接続され、また、それぞれのサンプリングアーム１１３_１が第１のテストチャネル１１１に接続されるように構成される。スイッチ回路網１５０は、さらに、第２のテストチャネル１１２に接続できる選択された対の測定ポート１０３、図示の例では測定ポート１０３_４が、それぞれの局所終端負荷１０４_４で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３_４が第２のテストチャネル１１２に接続されるように較正される（３００６）。すべての未使用の測定ポート（この特定の例では測定ポート１０３_２及び測定ポート１０３_３）は、それぞれの局所終端負荷１０４_２及び１０４_３で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３_２及び１１３_４は、それぞれの局所サンプリングアーム終端負荷１１６_２及び１１６_３で終端される。次に、信号発生器１０５は、所望の周波数範囲にわたって掃引され、第１の基準受信器２０１における信号レベルに対する第１のテストチャネル１１１における信号レベルの比率が測定され、次のような追加のデータ列として記憶される。

Ａ_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ１_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}
Ｂ_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ１_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}

次に、伝達スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成される（３００８）。スイッチ回路網１５０は、第１のテストチャネル１１１に接続できる選択された対の測定ポート、すなわち測定ポート１０３_１が、局所終端負荷１０４_１で終端されるように構成される。第２のテストチャネル１１２に接続できる選択された対の測定ポート（図示の例では測定ポート１０３_４）は、第２の信号経路１０８に接続される。次に、信号発生器１０５が所望の周波数範囲にわたって掃引され、第２の基準受信器２０２における信号レベルに対する、第２のテストチャネル１１２における信号レベルの比率が測定され、次のような追加の列として記憶される。

Ａ_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ２_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}
Ｂ_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ２_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}

図示のような２Ｎ＝４ポートの特定の例では、さらなる較正測定は必要ない。ポートが５つ以上ある実施形態では、残りの選択された対について、類似の測定およびデータ記憶ステップが実施される（３０１０）。

図１８には、ＶＮＡ２００の任意の第１のポートと任意の第２のポートの間のＴＲＬ較正フロー図が示されている。マルチポートの１実施形態は、Ｘ誤差アダプタ１９１０用の方向性（directivity。または、指向性。以下同じ）１９０１、信号源整合（source match）１９０２、および反射トラッキング誤差係数１９０３と、Ｙ誤差アダプタ１９２０用の方向性１９０４、信号源整合１９０５、および反射トラッキング誤差係数１９０６を表す異なる較正フロー図を有する。本教示に従う方法の１実施形態は、各直接対ごとにＸ誤差アダプタ１９１０とＹ誤差アダプタ１９２０を決定する。フロー図は、直接対の第１の測定ポート１０３についての誤差アーティファクトに対応するＸ誤差アダプタ１９１０についてのＳパラメータ行列Ｓ_ｘと、直接対の第２の測定値ポート１０３についての誤差アーティファクトに対応するＹ誤差アダプタ１９２０についてのＳパラメータ行列Ｓ_ｙを表す。

Ｓパラメータ行列Ｓ_ａｃｔは、Ｘ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタが寄与しない実際の較正標準器のＳパラメータを表す。Ｘ誤差アダプタのＳパラメータ行列は、ＤＵＴ１０１を考慮する場合には、以下の既知の変換を使用してＴパラメータとして表わすことができる。

これにより、行列Ｓｘを、Ｔｘとして表わした対応するＴパラメータに変換することができる。行列Ｔ_{ａｃｔ＿ｔｈｒｕ}がスルー６０１のＴパラメータを表わし、Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ}がＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタに関連して測定されたスルー６０１のＴパラメータを表わす場合は、次の関係が成り立つ。

Ｔ_ｘＴ_{ａｃｔ＿ｔｈｒｕ}Ｔ_ｙ＝Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ} （２）

同様に、行列Ｔ_{ａｃｔ＿ｌｉｎｅ}が、線路４０１のＴパラメータを表わし、Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ}が、Ｘ誤差アダプタとＹ誤差アダプタに関連して測定された線路４０１のＴパラメータを表わす場合は、次の関係が成り立つ。

Ｔ_ｘＴ_{ａｃｔ＿ｌｉｎｅ}Ｔ_ｙ＝Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ} （３）

以下の関係、すなわち、

Ｔ_{ａｃｔ＿ｘ}＝Ｔ_{ａｃｔ＿ｌｉｎｅ}Ｔ_{ａｃｔ＿ｔｈｒｕ} ^−１（４）、及び

Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｘ}＝Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ}Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ} ^−１（５）

を定義すると、以下の式を書くことができる。

Ｔ_ｘＴ_{ａｃｔ＿ｘ}＝Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｘ}Ｔ_ｘ（６）

スルー６０１と線路４０１がそれぞれ完全に整合していると仮定する。したがって、それぞれの実際のＳパラメータ行列の反射係数の値はゼロに設定される。スルー６０１が非ゼロ長伝送係数を有する場合は、伝送係数は、Ｓ_{２１＿ｔｈｒｕ}＝Ｓ_{１２＿ｔｈｒｕ}によって定義される。線路４０１は、Ｓ_{２１＿ｌｉｎｅ}＝Ｓ_{１２＿ｌｉｎｅ}によって定義された伝送係数を有する。したがって、式（４）から、Ｔ_{ａｃｔ＿ｘ}を次のように表わすことができる。

終端されていないスルー６０１と線路４０１の測定値はそれぞれ、測定され記憶された結果の８つの周波数依存列を提供する。４つのスルー順方向反射および伝送列と、４つのスルー逆方向反射および伝送列がある。スルー６０１についての測定データ列は、Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｘ}行列を計算する前に信号伝達スイッチ１０６の存在を補償するために、Ｓパラメータ領域のアルゴリズム的表現に使用される。Ｓ_{ｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ}とＳ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ}は両方とも、次に示す式によって補正される。

この場合、Ａ_ｆ、Ｂ_ｆ、Ｒ１_ｆ、およびＲ２_ｆは、信号伝達スイッチ１０６が信号発生器１０５を第１の信号経路１０７に向けているときの順方向の生測定データであり、Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ、Ｒ１_ｒ、およびＲ２_ｒは、信号伝達スイッチ１０６が信号発生器１０５を第２の信号経路１０８に向けているときの逆方向生測定データである。

ここで、第１の直接対、すなわち測定ポート１０３_１と１０３_３の測定値を参照すると、第１の直接対に関してＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタにカスケードをなすように組み合わせて測定されたスルー６０１の補正されたＳパラメータ行列は、本明細書ではＳ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}と表わされる。式（８）に示した補正式は、列：Ａ_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}、Ｂ_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}、Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}、Ｒ２_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}、Ａ_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}、Ｂ_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}、Ｒ１_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}、およびＲ２_{ｒ１３＿ｔｈｒｕ}を使用して、Ｓ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を計算する。式（１）を使用して行列Ｓ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を対応するＴパラメータに変換すると、行列Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}が得られる。第１の直接対の行列Ｓ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を得るために、式（８）に示した補正式は、列：Ａ_{ｆ１３＿ｌｉｎｅ}、Ｂ_{ｆ１３＿ｌｉｎｅ}、Ｒ１_{ｆ１３＿ｌｉｎｅ}、Ｒ２_{ｆ１３＿ｌｉｎｅ}、Ａ_{ｒ１３＿ｌｉｎｅ}、Ｂ_{ｒ１３＿ｌｉｎｅ}、Ｒ１_{ｒ１３＿ｌｉｎｅ}、およびＲ２_{ｒ１３＿ｌｉｎｅ}を使用する。補正されたＳ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}行列を対応するＴパラメータに変換すると、行列Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}が得られる。行列Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}とＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}は、式（４）と（５）で使用されて、Ｔ_{ａｃｔ＿ｘ}とＴ_{ｍｅａｓ＿ｘ}が計算される。

次に一般的なケースを参照すると、Ｔ_ｘはＸ誤差アダプタについてのＴパラメータ行列であり、その行列要素によって次のように定義される。

また、Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｘ}もその行列要素によって定義され、次のように表される。

式（５）から、Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｘ}として表わされる測定ポート１０３_１と１０３_３のＴ_{ｍｅａｓ＿ｘ}は、行列Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}とＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}を使用して計算される。したがって、

Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｘ}＝Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ} ^−１である。

式（４）の関係を使用して、式（６）の項を代入し、項Ｓ_{２１＿ｔｈｒｕ}／Ｓ_{２１＿ｌｉｎｅ}を除去して、次の一般式を書くことができる。

及び、

ＴパラメータからＳパラメータへの変換に基づいて、対応するＳパラメータ誤差アダプタ行列の項Ｔｘ_２１／Ｔｘ_１１とＴｘ_２２／Ｔｘ_１２は、次のように表わすこともできる。

Ｔｘ_２１／Ｔｘ_１１＝Ｓｘ_１１＝Ｂ（１３）、及び

Ｔｘ_２２／Ｔｘ_１２＝Ｓｘ_１１−Ｓｘ_１２Ｓｘ_２１／Ｓｘ_２２＝Ａ（１４）

当業者には理解されるように、式（１１）と（１２）は等しい。解に平方根があるため、２つの可能な数学的解がある。Ｂで定義される小さい方の値の解は、誤差アダプタＸの方向性誤差係数１９０１に対応する。Ａで定義された大きい方の値の解は、信号源整合１９０２と反射トラッキング１９０３の数学的組み合わせである。

前述のように、約５００ＭＨｚ以下の周波数では、線路４０１の寸法がきわめて大きくなり実際的でない。低い方の周波数についての方向性１９０１、及びＡで表される解の計算は、線路６０１の代わりに２つの高品質整合負荷５０１から得た測定値を使用する。整合負荷５０１は、測定ポートと完全に整合しており、ゼロ反射係数を有すると仮定する。式（５）から（１４）に示した同じアルゴリズム的表現を使用する。２つの整合負荷による測定結果の使用法を理解するために、スルー６０１が、Ｓ_{１２ｔｈｒｕ}＝Ｓ_{１２ｔｈｒｕ}によって定義された非ゼロ長伝送係数を有することに注意されたい。整合負荷５０１は、Ｓ_{２１１ｏａｄ}＝Ｓ_{１２１ｏａｄ}によって定義された伝送分離係数を有する。整合負荷５０１の間の高い分離性により、Ｓ_{２１１ｏａｄ}はゼロ値に近い。したがって、ＳパラメータをＴパラメータに変換する際のゼロ除算のあいまいさを回避するために、Ｓ_{２１１ｏａｄ}は、きわめて小さい、１０^−１０などの非ゼロ値に設定される。これから、低い方の周波数におけるＴ_{ａｃｔ＿ｘ}を計算することができ、それは次式で与えられる。

前述したように、式（４）と（５）を使用し、結果を式（６）に代入し、項Ｓ_{２１＿ｔｈｒｕ}／１０^−１０をなくすことによって、式（１１）と（１２）が得られる。整合負荷５０１からのＳパラメータは、式（８）を使用して補正されて、Ｓ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}が得られ、これは、次に、式（１）を使用して変換されてＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}が得られる。項Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}は、線路４０１を測定する項の代わりにＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｘ}を計算するために使用される。したがって、式（１１）と（１２）の計算は、線路４０１の場合と同じである。

誤差アダプタＹの項を計算するために類似のプロセスが実施される。式（２）と（３）から始めて、次の関係、すなわち、

Ｔ_{ａｃｔ＿ｙ}＝Ｔ_{ａｃｔ＿ｔｈｒｕ} ^−１Ｔ_{ａｃｔ＿ｌｉｎｅ} （１６）、及び
Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｙ}＝Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ} ^−１Ｔ_{ｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ} （１７）

を定義すると、次の式を書くことができる。

Ｔ_{ａｃｔ＿ｙ}Ｔ_ｙ＝Ｔ_ｙＴ_{ｍｅａｓ＿ｙ} （１８）

図１８を参照すると、Ｓパラメータに関する誤差アダプタＹについてのＴパラメータ行列に関する既知の変換は、ＤＵＴ１０１を考慮する場合には、次の通りである。

このように、行列ＳｙをＴｙとして表わされる対応するＴパラメータに変換することができる。行列Ｔ_{ｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}とＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ}は、既に計算されており、式（１７）で使用されて、次のようにＴ_{ｍｅａｓ１３＿ｙ}が計算される。

式（１８）を使用し、式（１６）と（１７）の関係を代入し、項Ｓ_{２１ｔｈｒｕ}／Ｓ_{２１ｌｉｎｅ}をなくすことによって、第１の直接対に関して次の式を書くことができる。

及び、

式（１９）から、誤差アダプタＹについての対応するＳパラメータに関するＴｙ_１２／Ｔｙ_１１とＴｙ_２２／Ｔｙ_２１はまた次の式で与えられる。

Ｔｙ_１２／Ｔｙ_１１＝−Ｓｙ_１１＝Ｄ（２３）、及び

Ｔｙ_２２／Ｔｙ_２１＝Ｓｙ_１２Ｓｙ_２１／Ｓｙ_２２−Ｓｙ_１１＝Ｃ（２４）

当業者には理解されるように、式（２１）と（２２）は等しく、平方根のため２つの解を有する。Ｓｙ_１１によって定義される小さい方の値すなわち第１の解は、Ｙ誤差アダプタの方向性誤差に対応する。Ｃによって定義された大きい方の値すなわち第２の解は、Ｙ誤差アダプタについての、誤差係数Ｓｙ_１２Ｓｙ_２１／Ｓｙ_２２−Ｓｙ_１１に対応する。

図３及び図４に示したような高反射較正標準器を測定する較正手順の一部を参照すると、高反射標準器３０１が、第１の直接対の一方の測定ポート１０３_１に接続され、同じ高反射標準器３０１が、測定ポート１０３_１から切り離されて直接対の他方の測定ポート１０３_３に接続される。図１８を参照すると、次の式を書くことができる。

この場合、Γ_{ｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ}は、第１のテストチャネルに接続可能な測定ポート、すなわち、第１の直接対の測定ポート１０３_１における高反射標準器３０１の測定された反射係数であり、Γ_{ａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ}は、同じ測定ポート１０３_１における高反射標準器の実際の反射係数である。同じ高反射較正標準器３０１が、第１の直接対の反対（もう一方）のポート（この特定の例では測定ポート１０３_３）に接続される。また、誤差アダプタＹに関して、次の式を書くことができる。

この場合、Γ_{ｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ}は、測定ポート１０３_３における高反射標準器３０１の測定された反射係数であり、Γ_{ａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ}は、測定ポート１０３_３における高反射標準器の実際の反射係数である。測定ポート１０３_１についての高反射標準器の測定された反射係数の値（Γ_{ｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ}）は、以下の測定され記憶された列Ａ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿１}／Ｒ１_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿１}から得ることができる。同様に、測定ポート１０３_３についての高反射標準器の測定された反射係数の値（Γ_{ｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ}）は、以下の測定され記憶された列Ｂ_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿３}／Ｒ２_{ｒｅｆｌｅｃｔ＿３}から得ることができる。同じ高反射標準器が測定ポート１０３_１と１０３_３に接続されるので、式（２５）においてΓ_{ａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ}について解き、式（２６）においてΓ_{ａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ}について解き、項Γを互いに等しく設定することができる。得られた関係と式（１３）、（１４）、（２３）、（２４）、（２５）、および（２６）から、次の関係を書くことができる。

当業者には理解されるように、式（２７）は、２つの未知の項を有するが、Ｓｘ_２２をＳｙ_２２で表すことができる。したがって、これらの２つの未知の項について解くには別の関係が必要である。

図７及び図１８を参照すると、次の式を書くことができる。

この場合、Γ_{ｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ１１}は、第１のテストチャネル１１１に接続できる第１の直接対の測定ポートについてＡ_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｈｒｕ}として測定される。式（１３）、（１４）、（２３）、および（２４）から、次の式を書くことができ、

Ｓｘ_２２を計算することができる。Ｓｘ_２２は、第１の測定ポート１０３_１における信号源整合誤差係数である。式（２９）が平方根なので、Ｓｘ_２２には２つの解がある。しかしながら、高反射較正標準器の引数（または偏角）の近似値を有するので、正しい選択を行なうことができる。例えば、短絡較正標準器は１８０度の引数（または偏角）を有していなければならず、開路較正標準器は、ゼロ度の引数（または偏角）を有していなければならない。非ゼロスルー６０１を使用する場合、反射３０１の位相回転は、非ゼロスルーの電気長から計算される。この計算から、式（２９）によるＳｘ_２２の正しい解が明らかになる。したがって、反射３０１のタイプ、短絡路（短路）か開路か、及び、非ゼロスルーの電気長が分かっていなければならない。反射３０１がオフセット短絡（offset short）である場合、オフセットの位相も分かっている必要がある。

Ｓｘ_２２の値が分かっているときは、Ｓｙ_２２の値を式（２７）から計算することができる。Ｓｙ_２２は、第２のテストチャネル１１２に接続できる測定ポート（この特定の例では測定ポート１０３_３）における誤差アダプタＹの信号源整合誤差係数である。

Ｓｘ_２２について明確な値が分かっているので、式（１３）、（１４）および（２９）によって誤差アダプタＸについての反射トラッキング係数を計算することができ、それは次の式で与えられる。

Ｓｘ_１２Ｓｘ_２１＝（Ｂ−Ａ）Ｓｘ_２２（３０）

同様に、Ｓｙ_２２についての明確な値と、式（２３）、（２４）および（２７）によって、誤差アダプタＹの反射トラッキングを計算することができ、それは次の式で与えられる。

Ｓｙ_１２Ｓｙ_２１＝（Ｄ−Ｃ）Ｓｙ_２２（３１）

プロセスのこの時点で、誤差アダプタＸと誤差アダプタＹの方向性、信号源整合および反射トラッキングを、各直接対について行われる較正測定から決定して、計算することができる。Ｘ誤差アダプタは、第１のテストチャネル１１１に接続できる測定ポート１０３と直列に提供される誤差アーティファクトとして定義される。同様に、Ｙ誤差アダプタは、第２のテストチャネル１１２に接続できる測定ポート１０３と直列に提供される誤差アーティファクトとして定義される。

特定の４ポート実施形態では、本明細書において測定ポート１０３_１と１０３_３について述べた測定と計算により、測定ポート１０３_１に関連した誤差アダプタＸについての方向性、信号源整合、および反射トラッキングが得られ、測定ポート１０３_３に関連した誤差アダプタＹについての方向性、信号源整合、および反射トラッキングが得られる。第２の直接対についても、測定ポート１０３_１と１０３_３について本明細書で述べたものと同じ測定と計算が実行される。具体的には、測定ポート１０３_２と１０３_４について測定と計算が行われ、測定ポート１０３_２に関連した誤差アダプタＸについての方向性、信号源整合、および反射トラッキングと、測定ポート１０３_４に関連した誤差アダプタＹについての方向性、信号源整合、および反射トラッキングが得られる。１つのマルチポート実施形態では、各直接対について同じ測定と計算が行われて、第１のテストチャネル１１１に接続できる直接対の測定ポートに関連した誤差アダプタＸについての方向性、信号源整合および反射トラッキングと、第２のテストチャネル１１２に接続できる直接対の測定ポートに関連した誤差アダプタＹについての方向性、信号源整合、および反射トラッキングが得られる。したがって、２ＮポートＤＵＴ１００は、Ｎ個の異なるＸ誤差アダプタと、それに関連したＮ個の異なるＹ誤差アダプタを有する。

選択された対間に終端されたスルー６０１が接続された状態で行われる順方向の反射および伝送測定値（ある特定の例では、Ａ_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}とＢ_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ１_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}の列）を用いることによって、第２のテストチャネル１１２に接続できる測定ポートに現れる負荷整合誤差係数と、第１の直接対についての順方向伝送トラッキング誤差係数を求めることができる。測定ポート１０３_３についての負荷整合Γ_Ｌ３と第１の直接対についての順方向伝送トラッキングτ_１３は、次のように与えられる。

終端されたスルー６０１についてなされた逆方向の反射および伝送測定値（第１の直接対の特定の例では、Ａ_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ２_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}とＢ_{ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}／Ｒ２_{ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ}の列）を使用することにより、第１のテストチャネル１１１に接続できる測定ポートに現れる負荷整合誤差係数と、第１の直接対についての逆方向伝送トラッキング誤差係数を求めることができる。測定ポート１０３_１についての負荷整合Γ_Ｌ１と逆方向伝送トラッキング係数τ_３１は次のように与えられる。

図示した特定の実施形態では、第２の直接対について終端されたスルーでなされた測定を使用して、測定ポート１０３_１と１０３_３に関して述べたのと同じでる、式（３２）〜式（３５）に示したアルゴリズム的表現が、測定ポート１０３_２及び１０３_４のすべての直接対に適用される。したがって、第１と第２の直接対をなす各測定ポートについての方向性、信号源整合、反射トラッキングおよびの負荷整合誤差係数と、第１と第２の直接対についての順方向と逆方向の伝送トラッキング誤差係数が決定される。本発明の教示に従う方法の１つのマルチポート実施形態では、すべての直接対における各測定ポートについての方向性、信号源整合、反射トラッキング、および負荷整合誤差係数と、すべての直接対についての順方向および逆方向伝送トラッキング誤差係数が同様に決定される。

選択された対の測定ポート１０３_１と１０３_４の間に接続されたスルー６０１の測定を使用して、順方向と逆方向の伝送トラッキング誤差係数τ_１４及びτ_４１が決定される。測定され記憶された列Ａ_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ１_{ｒ１４＿ｔｈｒｕ＿ｔｅｒｍ}及びＢ_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ１_{ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}を、式（３３）と類似の式に挿入し、測定され記憶された列Ａ_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ２_{ｒ１４＿ｔｈｒｕ＿ｔｅｒｍ}及びＢ_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}／Ｒ２_{ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ}を、式（３５）と類似の式に挿入する。測定ポート１０３の各々について既に計算されている負荷整合誤差係数を使用して、選択された対についての順方向と逆方向の伝送トラッキングを次のように計算する。

既に計算されている誤差係数を使用することによって、測定ポートの選択されていない対についての順方向と逆方向の伝送トラッキング係数が得られる。測定ポートの選択されていない対は、選択された対ではない測定ポートの間接対と近接対として定義される。順方向と逆方向の伝送トラッキング係数の導出は、米国特許第５，６４６，５３６号に従って実行される（この特許の教示内容は、参照により本明細書に組み込まれるものとする）。Ｎ−１個の選択された対の測定、選択された対についての順方向と逆方向の伝送トラッキングの計算、および選択されていない対についての順方向と逆方向の伝送トラッキングの導出によって、マルチポートの場合についてすべての誤差係数が決定される。次に、ＤＵＴを測定して、計算し、導出した誤差係数を使用して補正することができる。すべての間接および近接ポート対についてのスルー測定を行うＴＲＬ較正には、測定の不確実性を小さくするという利点がある。しかしながら、測定の不確実性の要件に依存して、本教示に従う最少接続ＴＲＬ較正プロセスが使用可能である。

図１９〜図２２には、反射標準器３０１が第１の直接対のうちの一方のポートに接続され（２２０１）、スイッチ回路網１５０が、ＶＮＡ２００による刺激に対する反射応答の比率の測定（２２０２）のために構成された、本発明の教示に従う１方法のフローチャートが示されている。図３を参照されたい。この比率により、所望の周波数範囲内のいくつかの周波数についての値が得られる。その数がデータ列に記憶され、データ列の各要素は、単一の周波数における測定された比率を保持する。次に、反射３０１が切り離され、直接対の他方のポートに再び接続され（２２０３）、スイッチ回路網１５０が再構成され、直接対の他方のポートが刺激され、刺激に対する反射応答の比率が測定され、別のデータ列に記憶される（２２０４）。図４を参照されたい。好ましい実施形態では、すべての測定値が取得される所望の周波数範囲は同じである。この場合、データ列内の各要素は、所望の周波数範囲に沿った同じ周波数ポイントにおける測定結果を表す。

フローチャートは、同じ直接対のポート間の線路４０１を接続し（２３０１）、線路４０１を測定するためにスイッチ回路網１５０を構成するステップ２３０２に続く。ＶＮＡ２００は、第１と第２の基準チャネル２０１、２０２並びに、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２にある直接対の測定ポート１０３における順方向の反射応答及び伝送応答を測定する（２３０２）。次に、スイッチ回路網１５０は、逆方向の測定用に再構成され（２３０３）、ＶＮＡ２００は、第１と第２の基準チャネル２０１、２０２並びに、第１と第２のテストチャネル１１１、１１２にある直接対の測定ポート１０３における逆方向の反射応答及び伝送応答を測定する（２３０３）。フローチャートには、較正をより低い周波数範囲まで拡げるための図６に示したような整合負荷５０１の接続と測定は示されていない。

図２０、図７および図８を参照すると、フローチャートは、スルー６０１を同じ直接対の測定ポート１０３に接続するステップ２４０１に続く。スイッチ回路網１５０は、スルー６０１を順方向測定するように構成され（２４０２）、順方向の反射応答および伝送応答と基準チャネル信号が測定され、データ列に記憶される。スイッチ回路網１５０は、次に、逆方向測定用に再構成され（２４０３）、逆方向の反射応答および伝送応答と基準チャネル信号とが測定され、データ列に記憶される。

図２０及び図９を参照すると、スルー６０１は接続されたままであり、スイッチ回路網１５０は順方向測定用に再構成される（２５０１）。この場合、スルー６０１は、スイッチ回路網１５０内の局所インピーダンス１０４に局所的に終端される。基準チャネル信号だけでなく、局所的に終端されたスルー６０１の順方向の反射応答および伝送応答が測定され、記憶される。スイッチ回路網１５０は、次に、局所的に終端されたスルー６０１の逆方向測定のために再構成され（２５０２）、逆方向の反射応答および伝送応答と基準チャネル信号が測定され記憶される。このプロセスは、測定ポートのすべての直接対について繰り返される（２５０３）。フローチャートに示したインデックスｎとｍは、プロセスがすべての直接対に対処するまで増分することを表している。当業者には理解されるように、直接対は、本明細書に示した方法と別の方法で定義されてもよく、その場合、参照数字２５０４で示したような直接対の終わりまで増分するステップは、別の規則を使用する。次の直接対に向けて増分した後で、直接対がすべて測定されるまで処理ステップが繰り返される（図１９の接続部Ｅを参照）。第２の直接対に対して行われる測定の例示的な表現については、図１０〜図１６を参照されたい。

図２２と図１８を参照すると、記憶されたデータ列からＸ誤差アダプタ１９１０についての方向性１９０１、信号源整合１９０２、および反射トラッキング１９０３の誤差係数が計算される（２６０１）。また、記憶されたデータ列から、Ｙ誤差アダプタ１９２０についての方向性１９０４、信号源整合１９０５および反射トラッキング１９０６の誤差係数が計算される（２６０２）。次に、この計算結果を使用して、Ｘ誤差アダプタとＹ誤差アダプタの両方について、負荷整合と伝送トラッキング誤差係数が計算される。この計算プロセスがすべての直接対について繰り返される（２６０４）。

図２２と図１７を参照すると、使用可能な間接対と近接対からＮ−１個の選択対が選択される（３００２）。次に、第１の選択対の測定ポート１０３の間にスルー６０１が接続される（３００４）。スイッチ回路網１５０は、スルー６０１がスイッチ回路網１５０で局所的に終端された状態で順方向測定用に構成される（３００６）。順方向の反射応答および伝送応答と第１と第２の基準チャネルが測定される。この測定結果が追加のデータ列に記憶される。スイッチ回路網１５０は、スルー６０１がスイッチ回路網１５０に局所的に終端された状態で逆方向測定用に再構成される（３００８）。逆方向の反射応答および伝送応答と第１と第２の基準チャネルが測定される。この測定結果がデータ列に記憶される。このプロセスがすべての選択対について繰り返される（２７０４）。

次に図２５を参照する。フローチャートは、各選択対の順方向と逆方向の伝送トラッキング係数を計算するステップ３０１２に続く。プロセスは、全ての選択対に対処するまで増分する（３０１０）。選択対と直接対について行われた測定から、すべての選択されていない対（非選択対）についての順方向と逆方向の伝送トラッキングが導出され、マルチポート較正についてすべての系統的誤差係数が得られる。

系統的誤差係数がすべて決定されると、測定のためにＤＵＴ１０１が挿入される（３０１４）。次に、測定されたＤＵＴデータが、本明細書で教示したように計算されたすべての系統的誤差係数を使用して、’０４０特許出願の教示に従って補正される（３０１６）。本明細書の教示に従う方法及び装置は、ＶＮＡ２００を用いてＤＵＴ１０１になされた測定に現れる誤差アーティファクトを補正するための最少接続較正を提供するので有利である。

測定経路を較正するための本発明による方法及び装置は、少なくとも２つの基準受信器(111、112)及び全部で2N個(Nは整数)の測定ポート(103)を有するベクトルネットワークアナライザ(VNA)(100)を提供する。各ポートに関する反射特性は、高反射較正の存在下で測定される(2202)。測定ポートの各直接対に関する前方向及び逆方向の反射特性及び伝送特性は、線路較正標準(401)の存在下で測定され(2302,2303)、測定ポートの各直接対に関する前方向及び逆方向の反射特性及び伝送特性は、スルー較正標準(601)の存在下で測定される。この方法及び装置は、測定ポートの各々について、方向性、信号源整合、負荷整合及び反射トラッキング誤差係数を計算する(2601,2602)。この場合、スルー較正標準(601)は、測定ポートの最大でもN-1個の他の対の間に設けられる(3002)。ここで、N-1個の他の対は、測定ポートの間接対と近接対からなるグループから選択された任意の組合せであり、前方向伝送特性及び逆方向伝送特性が測定される(3006,3008)。次に、測定ポートの組合せからなる他の対の各々についての伝送トラッキング誤差係数が計算される(3012)。

従来技術による試験構成及びＶＮＡを示す図である。本教示に従う１つの装置を示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における選択された測定ポートの対の測定を示す図である。Ｘ誤差アダプタとＹ誤差アダプタに関する２ポート較正用の誤差係数のフロー図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。本教示に従う方法の１実施形態における測定ポートの直接対を測定するステップを示す図である。

符号の説明

１００ベクトルネットワークアナライザ
１０１ＤＵＴ
１０３測定ポート
１０５信号発生器
１０６信号伝達スイッチ
２０１、２０２基準受信器
１５０スイッチ回路網
３０１高反射較正標準器
４０１線路較正標準器
５０１整合負荷
６０１スルー較正標準器

Claims

測定経路を較正する方法であって、
少なくとも２つの基準受信器（１１１、１１２）と合計２Ｎ個（Ｎは整数）の測定ポート（１０３）とを有するベクトルネットワークアナライザ（１００）を提供するステップと、
高反射較正標準器（３０１）を提供し（２２０１、２２０３）、前記測定ポートのそれぞれについて反射特性を測定するステップ（２２０２、２２０４）と、
前記測定ポート（１０３）のＮ個の直接対の間に線路較正標準器（４０１）を提供し（２３０１）、前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定するステップ（２３０２、２３０３）と、
前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対の間にスルー較正標準器（６０１）を提供し（２４０１）、前記測定ポート（１０３）の前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定するステップ（２４０２、２４０３、２５０１、２５０２）と、
前記測定ポート（１０３）のそれぞれについて、方向性、信号源整合、負荷整合および反射トラッキング誤差係数を計算するステップ（２６０１、２６０２、２６０３）と、
測定ポートのＮ−１個以下の他の対の間に前記スルー較正標準器（６０１）を提供し（３００４）、順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定し（３００６、３００８）、測定ポートの組み合わせからなる前記Ｎ−１個の他の対のそれぞれについて、順方向と逆方向の伝送トラッキング誤差係数を計算するステップ（３０１２）
とを含み、
前記Ｎ−１個の他の対は、測定ポートの間接対と近接対からなるグループから選択された任意の組み合わせであることからなる、方法。
前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対と前記Ｎ−１個の他の対のそれぞれについて、順方向伝送トラッキングと逆方向伝送トラッキングの誤差係数を計算するステップ（３０１２）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
測定ポートの前記Ｎ−１個の他の対の１つではない測定ポートの前記間接対と近接対について伝送トラッキングを導出するステップ（３０１２）をさらに含む、請求項２に記載の方法。
請求項２に記載の方法を含む測定方法であって、２Ｎポート装置（１０１）を測定するステップ（３０１４）と、前記測定するステップの結果を、前記方向性、信号源整合、反射トラッキング、負荷整合、順方向伝送トラッキング誤差係数、および逆方向伝送トラッキング誤差係数を使用して補正するステップ（３０１６）をさらに含む方法。
前記高反射標準器（３０１）が短路である、請求項１に記載の方法。
前記高反射標準器（３０１）が開路である、請求項１に記載の方法。
前記線路較正標準器（４０１）が第１の周波数範囲を有する第１の較正標準器であり、前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対の各測定ポートに第２の周波数範囲を有する第２の較正標準器を提供するステップと、前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を測定するステップをさらに含み、それにより前記較正する方法の周波数範囲が拡張される、請求項１に記載の方法。
前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対のそれぞれの測定ポートに２つの整合負荷５０１を提供するステップと、前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射特性を測定するステップをさらに含み、それにより前記較正する方法の周波数範囲がより低い周波数まで拡張される、請求項１に記載の方法。
前記測定ポートのそれぞれについて、方向性、信号源整合および反射トラッキングを計算する前記ステップの前に、伝達スイッチの作用に関して、前記線路較正標準器を測定する前記ステップと、前記測定ポートの前記Ｎ個の直接対用の前記スルー較正標準器を測定する前記ステップとから前記順方向と逆方向の反射特性および伝送特性を補正するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記補正するステップが、次の式

を使用し、ここで、Ａ_ｆ、Ａ_ｒ、Ｂ_ｆ、Ｂ_ｒ、Ｒ１_ｆ、Ｒ１_ｒ、Ｒ２_ｆ、Ｒ２_ｒがそれぞれ、順方向の第１のテストチャネル（１１１）、逆方向の前記第１のテストチャネル、順方向の第２のテストチャネル（１１２）、逆方向の前記第２のテストチャネル、順方向の第１の基準チャネル（２０１）、逆方向の前記第１の基準チャネル、順方向の第２の基準チャネル（２０２）、および逆方向の前記第２の基準チャネルによって取得された測定値である、請求項９に記載の方法。