在片功率参数校准方法研究

针对在片功率参数的校准需求,分析如何通过矢量方法修正由于微波探针和功率计引入的失配误差,并推导相关修正公式。同时对在片功率测量矢量修正中涉及的微波探针S参数提取方法做介绍,并将试验提取的S参数与微波探针的出厂数据比较。最后将在片功率参数测量的矢量修正数据分别与标量修正数据和未修正数据比较,结果表明,在40GHz内,运用矢量修正得到的在片功率参数测量结果准确度较未修正结果提高0.4dB,较标量修正结果提高0.1dB。     

在片S参数测量系统校准技术研究CSCD

在片S参数测量系统在半导体行业裸芯片测量中得到了广泛的应用,但是国内在片S参数测量系统无法有效溯源的现状影响了高端裸芯片产品的研发进度。为了建立该类系统的校准能力,本文研制了微带形式的在片校准件、在片传递标准件和在片检验件三类标准样片,搭建了高准确度的在片S参数传递标准件定标系统,通过HFSS仿真方法使得在片S参数溯源至几何量基准,最终建立了在片S参数测量系统中传输参数的计量校准能力,为最终完成在片S参数测量系统校准奠定了技术基础。     

基于失配修正的变频损耗测量技术研究

变频损耗是表征混频器(变频器)传输特性的主要测量参数之一。提出了一种基于矢量网络分析仪频偏模块的混频器变频损耗测量方法。经分析和测量结果表明,测量端面失配项对测量结果影响较大。提出了失配项修正模型,并对测量结果进行了修正;采用功率校准的方法提高了矢量网络分析仪的电平测量准确度,减小了测量装置及测量过程复杂度,减小了测量误差,提高了测量重复性。     

自旋平台双球型电场仪数据校正方法

双球型电场仪通过测量两探针的电势差和间距获得空间电场.当电场仪应用于自旋平台时,因柔性伸杆扰动带来的双球位置偏差会影响电场计算结果.本文提出一种利用自旋平台上两个电探针的电场探测自洽特性对探针位置进行校正的方法,实现了对双球型电场仪在轨数据的校正.对探空火箭电场仪的实测数据处理过程是在消除平台对电场仪的干扰后,使用所提出的校正方法对测量电场的矢量大小和方向进行校正.通过将修正结果与未校正数据和理论模型数据进行对比,验证了方法的有效性.      

三端口反射计的新研究

分析了三端口网络的特殊性,提出了用三端口反射计测量网络参数的新方法—标量崐检测矢量变换方法。该方法通过三端口反射计的标量检测方程,利用取样网络的本崐征参数进行变换求得复反射系数或散射参数,而与测量系统的比例常数无关,简化崐了测量系统硬件,并提高了测量系统的可靠性和稳定性。实验结果证明了该方法的崐正确性和可行性。     

地磁测量卫星的矢量磁场在轨标定算法仿真

以SWARM为代表的高精度地磁测量卫星对地球磁场探测精度经过标定之后优于0.5 nT,对于开展地磁科学研究具有重要意义。地磁测量卫星通过安装在伸展杆上的矢量磁通门磁强计、标量磁强计和高精度星敏感器,获取测量方向的惯性空间姿态的地磁信息,其中高精度标量磁强计主要用于对磁通门矢量磁强计进行标定。针对地磁测量卫星,研究了矢量磁强计在轨测量误差的校正方法。考虑到矢量磁强计非正交角、标度因子以及偏差的影响,建立磁场矢量线性输出模型;结合标量磁强计的测量值分别设计基于小量近似的线性校正算法和基于参数辨识更新的非线性校正算法;校验两种算法的标定精度,并通过Tukey权重函数改善算法的鲁棒性。仿真结果表明,两种算法校正结果相似,磁场三轴误差可校正至0.5 nT以内,在标量磁强计存在异常值时仍具有较好的校正效果。      

NIST微波散射参数和功率测量

介绍了NIST开展的微波散射参数(S参数)及功率测量业务。包括在这两项业务中的各自的测量内容,系统的校准技术,对系统及所用的标准件的描述和对于不同测量所考虑的测量不确定度。此外还介绍了在S参数测量及功率测量的未来工作方向。     

对六端口电路的初步分析

微波测量领域的几个基本参数,如功率、衰减、阻抗,相角的测量,数十年来经历了采用不同的原理和方法分头建立标准和测量系统的发展过程。随着微波电路理论的发展,以及自动控制技术和计算机技术的广泛应用,人们更有兴趣于微波电路的散射参数S的测量。S参数能很好地描述电路和元、器件的性能。把几个基本参数结合在一起,用统一的方法进行测量,这就是所谓多功能的问题,这导致近代自动网络分析仪的产生。第一代自动网络分析仪是以四端口电路为基础,采用幅和相测量,配以小算机实现了S参数的自动测量系统。七十年代出现了另一种自动网络分析仪,它是以六端口电路为基础,采用功率测量值,配以小算机实现S参数自动测量的系统。     

数字通信系统信噪比参数的测量方法比较CSCD

针对数字通信系统中常见的信噪比参数E b/N0,本文从功率测量、功率谱密度测量及矢量分析三个角度出发,分别给出了该参数的测量原理与方法,并通过具体测量实验比较了三种测量方法的各优缺点,对于该参数的实际工程测量具有一定指导意义。     

提高微波晶体管S参数测量精确度的实用技术

介绍了矢量网络分析仪测量微波晶体管S参数时的主要误差 ,给出了基于测试夹具校准件的制作方法和它的特性测量     

数字通信系统信噪比参数的测量方法比较

针对数字通信系统中常见的信噪比参数E_b/N₀,本文从功率测量、功率谱密度测量及矢量分析三个角度出发,分别给出了该参数的测量原理与方法,并通过具体测量实验比较了三种测量方法的各优缺点,对于该参数的实际工程测量具有一定指导意义。     

微波印刷板电路基片复介电常数测量研究CSCD

本文研究传输线法测量微波印刷板电路基片的复介电常数。该方法以矢量网络分析仪作为测量仪器,使用与同轴测量端口相匹配的带状线传输线作为待测结构。带状线的复介电常数信息反映在其特征阻抗和复传播常数中,特征阻抗和复传播常数可由其ABCD矩阵得到。由矢量网络分析仪测量得到的二端口散射矩阵(即S参数矩阵)可直接转换为ABCD矩阵,由此求出介质基片的复介电常数。为得到带状线正确的S参数,需要对测量系统进行校准。本文采用由TRL校准原理衍生而来的校准方法做校准。     

用参考电压源提高微波功率测量准确度

介绍了在精密微波功率测量系统中,用参考电压源提高数字电压表测量不确定度的原理,并对使用和不使用参考电压源前后,微波功率的测量不确定度进行了详细的分析和比较。     

X频段微波中功率量热技术研究

量热计与微量热计作为微波功率测量标准的实现形式被广泛采用。量热计法对测量环境的温度,测量功率电平幅度的稳定度,测量时间,测量设备的时间稳定系数等因素均有非常高的要求。在微波小功率的测量中,以上条件比较容易满足。但在微波中功率量热计法的测量中,量热体温升明显,环境温度不宜稳定,放大器输出幅度抖动等种种因素都会影响到测量结果的准确度。通过针对中功率量热技术研究中遇到的常见问题进行解决,得到了比较理想的实验结果,并利用现有的中功率标准对所设计的量热体进行了直流/微波功率替代效率测量,具有一定的参考价值。     

毫米波网络分析仪系统电缆移动误差分析

毫米波频段已经开始并将逐步成为各种应用领域的新宠。毫米波矢量网络分析仪系统是毫米波频段应用最广泛的测量仪器之一,用于测量二端口网络的散射(S)参数。毫米波网络分析仪系统通常由网络分析仪主机和扩频模块组成,它们通过电缆组(射频电缆、本振电缆、测试中频电缆、参考中频电缆和供电线)进行连接。毫米波网络分析仪系统测量时,电缆组不可避免会发生移动。本文分析了电缆组移动对毫米波网络分析仪系统S参数测量引入的影响,并详细讨论了一种由于电缆移动导致毫米波网络分析仪系统传输参数产生误差的修正方法。     

远地点发动机推力矢量不确定度评估方法

远地点发动机的推力矢量参数是卫星总装时的重要参考依据,对其不确定度的评估一直采用测量不确定度指南(GUM)方法,存在输入量组合覆盖性不全的问题。简述了动态轴推力矢量测量的数学模型,概述了GUM法的评估过程和结果,详述了蒙特卡洛法(MCM)的原理、适用性和具体评估过程,并将评估结果与GUM法的结果进行了比较。比较结果表明,在远地点发动机推力矢量参数不确定度评估中,蒙特卡洛法更为适用,可以验证GUM法的有效性。     

气体放电等离子体中朗缪尔探针应用中的问题

实验室等离子体参数的探针测量中,一般只注意作离子电流的修正.实际上,在某些情况下,探针污染和灯丝高能电子对测量结果的影响可能大得多.仅仅考虑灯丝高能电子对电子温度测量误差的影响,传统的方法求出的Te误差可达80％—200％.灯丝高能电子还使得饱和电流的测量误差达70％—150％,亦即电子浓度的误差.故需要对测得的电子温度和电子浓度作适当的修正.文章还讨论了探针表面污染给测量结果带来的误差.     

探针特性曲线的初级电子修正及用离子声波速度测电子温度的研究

在Te》Ti,且存在两种电子能量的等离子体中,讨论了正确进行朗缪尔探针特性曲线修正——初级电子修正方法;用朗缪尔探针方法得到的等离子体电子温度与离子声波速度测量得到的电子温度分布实验结果比较证明,提出的初级电子修正方法是正确的．实验结果还表明,用离子声波速度测量得到的电子温度误差较小,平均测量误差△Te大约只有0．1eV,有望成为一种可行的电子温度测量方法．     

网络分析仪时域测量技术综述

矢量网络分析仪直接测量两端口网络的微波特性，是射频微波测量领域中应用最广泛的仪器之一。网络分析仪时域技术在故障点定位、多路径消除、不连续性测试等应用中有着非常重要的意义，但是如何合理选取时域模式和设置参数是困扰工程研究人员的难点。本文对网络分析仪时域测量模式、离散数据取样、频率截断、窗函数、归一化等时域测量理论进行详细介绍，给出了时域测量范围和分辨力的计算方法，并以开路器的时域响应为例，说明了时域测量相关参数的设置依据。