一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法技術

本發明專利技術提供一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法，測試過程包括在未連接高頻電路板的情況下對矢量網絡分析儀進行校準；連接高頻電路板的端口1到矢量網絡分析儀的校準平面，高頻電路板的端口2處于開路狀態，利用矢量網絡分析儀測得高頻電路板的反射S參數，進行頻域到時域的變換；去除高頻電路板本身的反射，只保留高頻電路板端口2的開路反射段響應，進行時域到頻域的轉換，得到新的反射S參數，獲取高頻電路板的傳輸參數。本發明專利技術所需設備簡單，成本更低，通用性強；測試過程簡單，后期處理簡便，不僅可以快速計算測試出高頻傳輸S參數，且能同時分析高頻電路板的阻抗特性。

【技術實現步驟摘要】
一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法
本專利技術涉及到一種光通信用高頻電路板的傳輸特性測試的方法，特別是涉及一種利用網絡分析儀基于反射特性計算傳輸特性的方法，本專利技術屬于光通信測試

技術介紹
當今通信領域，光通信已成為廣泛使用的一類通信科學。隨著通信速率的增加，對光通信用高頻電路板的性能要求也越來越高。在高速傳輸運作下，信號載送的質量相當重要，為了獲得最大的傳輸效率，各項高頻參數將成為設計、除錯改良、實際應用上的重要參考依據，因此加強對高頻電路板的特性測試顯得尤為重要。常見的高頻電路板的特性測試包括阻抗測試和傳輸S參數測試，一般來說，在高頻測試中所使用的儀器大致上有“時域反射計”以及“網絡分析儀”。S參數，也就是散射參數，是微波傳輸中的一個重要參數。通常，標記S12為反向傳輸系數，S21為正向傳輸系數，S11為輸入反射系數，S22為輸出反射系數。對于兩個端口可用同軸射頻線或高頻探針進行連接的高頻電路板，可用時域反射計直接測量阻抗特性，用網絡分析儀直接進行傳輸S參數的測量。但是針對有一個端口無法用同軸射頻線或高頻探針進行連接的特殊高頻電路板，可用時域反射計直接測量阻抗特性，但是卻無法用網絡分析儀直接測量其傳輸S參數。為估算此類特殊高頻電路板的傳輸S參數，可制作專門的電路板，一端口與特殊高頻電路板的非同軸接口匹配，另一端用同軸接口引出，保證兩端口之間的高頻傳輸線傳輸損耗較小，然后測量兩個電路板級聯的傳輸S參數，但是這種方法對電路板的制作要求較高，且通用性不強。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供了一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法，可以解決特殊高頻電路板無法測量傳輸特性的問題，所述特殊高頻電路板有一個測試端口無法用射頻線或探針進行連接。該方法測試過程簡單，測試設備裝置簡單，可以快速測試出高頻傳輸S參數。本專利技術技術方案提供一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法，所述高頻電路板有一端為非同軸接口，不能與矢量網絡分析儀直接連接，設高頻電路板有端口1和端口2，端口1能夠與矢量網絡分析儀直接連接，端口2不能夠與矢量網絡分析儀直接連接，通過以下步驟實現測試，步驟1，在未連接高頻電路板的情況下對矢量網絡分析儀進行校準；步驟2，連接高頻電路板的端口1到矢量網絡分析儀的校準平面，高頻電路板的端口2處于開路狀態，利用矢量網絡分析儀測得高頻電路板的反射S參數，記為輸入端反射系數ΓIN1；步驟3，對反射S參數ΓIN1進行頻域到時域的變換，得到時域低通沖擊信號；步驟4，去除高頻電路板本身的反射，只保留高頻電路板端口2的開路反射段響應，得到相應時域低通沖擊信號；步驟5，對步驟4所得結果進行時域到頻域的轉換，得到新的反射S參數，記為輸入端反射系數ΓIN2；步驟6，利用步驟5轉換得到的輸入端反射系數ΓIN2，得出高頻電路板的傳輸參數。而且，步驟4中，保留高頻電路板的開路反射段響應，實現方式如下，1)從終止頻率往起始頻率的方向進行最大值的查找，當新的最大值比之前的最大值大于預設數值T時，將這個新的最大值的頻率點作為選通的中心頻率點，2)以中心頻率點的幅度為參考，左右下降T值時對應的頻率點作為選通的起始頻率和終止頻率。而且，步驟6中，高頻電路板的傳輸參數等于而且，所述矢量網絡分析儀采用N4373C矢量網絡分析儀。而且，步驟3中，對反射S參數ΓIN1進行頻域到時域的變換，利用矢量網絡分析儀的時域帶通或低通模式實現。而且，步驟4中，去除高頻電路板本身的反射，利用矢量網絡分析儀的選通功能實現。本專利技術具有如下優點：1、所需設備簡單，和傳統方法相比，不用專門制作高要求的電路板，使得測試成本和測試效率都較高，本專利技術利用網絡分析儀，成本更低，通用性強；2、此方法測試過程簡單，后期處理簡便，不僅可以快速測試出高頻傳輸S參數，且能同時分析高頻電路板的阻抗特性。因此，本專利技術所提供技術方案能夠滿足當前的光通信用高頻電路板市場需求，具有重要的市場價值。附圖說明圖1為本專利技術實施例的流程圖；圖2為本專利技術實施例的射頻線測試系統連接示意圖；圖3為本專利技術實施例的射頻線開路反射S參數的時域帶通沖擊響應示意圖；圖4為本專利技術實施例射頻線網絡的信號流程圖模型；圖5為本專利技術實施例的實測和用本專利技術方法測試所得傳輸S參數的對比圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術的技術方案，下面將結合具體實施例及附圖對專利技術的實施方式進行詳細的說明。本專利技術公開了一種基于反射特性計算高頻電路板傳輸特性的方法，通過頻域與時域之間的相互變換，及時域里的選通功能，可以利用網絡分析儀測量到的反射S參數計算出傳輸S參數。該方法測試過程簡單，測試設備裝置簡單，不僅可以快速計算出高頻傳輸S參數，且能同時分析高頻電路板的阻抗特性。本專利技術實施例假設高頻電路板為最簡單情況，用一根射頻線作為被測件的實施例來述，其他光通信用高頻電路板的實施方式相同。實施例中，矢量網絡分析儀采用Agilent公司的N4373C矢量網絡分析儀，其中相關操作可由用戶參考儀器說明書執行，或者預先設定默認設置。參見圖1-5，圖1為本專利技術實施例提供的一種基于反射特性計算高頻傳輸特性的方法的流程圖；圖2為本專利技術實施例的射頻線測試系統連接示意圖，其中1為射頻線的1端口，2為射頻線的2端口，3為矢量網絡分析儀Port1的校準平面；圖3為本專利技術實施例的射頻線開路反射S參數的時域帶通沖擊響應；圖4為本專利技術實施例的反射測量的信號流程圖模型；圖5為本專利技術實施例的實測和用本專利技術方法計算出來的傳輸S參數的對比圖。參見圖1，實施例包括以下步驟：步驟(1)：在未連接高頻電路板的情況下對矢量網絡分析儀進行校準在網絡分析儀進行校準之前，選擇合適的頻率范圍和采樣點，使得測試的終止頻率等于起始頻率與采樣點之積，選擇完畢可以進行網絡分析儀Port1端口的校準，去除儀器內部的噪聲影響。例如選擇起始頻率StartFrequency為24.968789MHz，終止頻率StopFrequency為19.999999989GHz，采樣點選擇為801，此測試的終止頻率等于起始頻率與測試點數之積，若起始頻率和終止頻率選定的情況下，采樣點也是固定的，因為要保證終止頻率等于起始頻率和采樣點之積，具體實施時，可由用戶在轉換Transform對話框內，通過點擊設置低通頻率SetFreqLowPass按鈕，可以自動對頻率進行設置。設置完畢之后，在未連接射頻線的情況下對矢量網絡分析儀的Port1端口進行校準，校準平面如圖2中的3所示。步驟(2)：連接高頻電路板的一端，另一端開路，利用矢量網絡分析儀測得高頻電路板的反射S參數，記為輸入端反射系數ΓIN1設高頻電路板有端口1和端口2，端口1能夠與矢量網絡分析儀直接連接，端口2不能夠與矢量網絡分析儀直接連接，測試需要將高頻電路板所述端口1連接在網絡分析儀的Port1端口，高頻電路板所述端口2處于開路狀態，利用網絡分析儀測試得到高頻電路板的反射S參數，稱為ΓIN1。實施例中，按照如圖2所示的測試系統，將射頻線的1端口連接到矢量網絡分析儀Port1端口的校準平面，射頻線的2端口處于開路狀態，利用矢量網絡分析儀測得待測件的反射S參數，即為信號流程圖中的輸入端反射系數ΓIN，該參數反映高頻電路板的阻抗特性；此本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法，所述高頻電路板有一端為非同軸接口，不能與矢量網絡分析儀直接連接，其特征在于：設高頻電路板有端口1和端口2，端口1能夠與矢量網絡分析儀直接連接，端口2不能夠與矢量網絡分析儀直接連接，通過以下步驟實現測試，步驟1，在未連接高頻電路板的情況下對矢量網絡分析儀進行校準；步驟2，連接高頻電路板的端口1到矢量網絡分析儀的校準平面，高頻電路板的端口2處于開路狀態，利用矢量網絡分析儀測得高頻電路板的反射S參數，記為輸入端反射系數Γ

【技術特征摘要】
1.一種基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性測試方法，所述高頻電路板有一端為非同軸接口，不能與矢量網絡分析儀直接連接，其特征在于：設高頻電路板有端口1和端口2，端口1能夠與矢量網絡分析儀直接連接，端口2不能夠與矢量網絡分析儀直接連接，通過以下步驟實現測試，步驟1，在未連接高頻電路板的情況下對矢量網絡分析儀進行校準；步驟2，連接高頻電路板的端口1到矢量網絡分析儀的校準平面，高頻電路板的端口2處于開路狀態，利用矢量網絡分析儀測得高頻電路板的反射S參數，記為輸入端反射系數ΓIN1；步驟3，對反射S參數ΓIN1進行頻域到時域的變換，得到時域低通沖擊信號；步驟4，去除高頻電路板本身的反射，只保留高頻電路板端口2的開路反射段響應，得到相應時域低通沖擊信號；步驟5，對步驟4所得結果進行時域到頻域的轉換，得到新的反射S參數，記為輸入端反射系數ΓIN2；步驟6，利用步驟5轉換得到的輸入端反射系數ΓIN2，得出高頻電路板的傳輸參數。2.根據權利要求1所述基于反射特性的光通信高頻電路板傳輸特性...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鳳，成璇璇，翟宇佳，胡毅，馬衛東，
申請(專利權)人：武漢光迅科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42