確定網絡分析儀電磁延遲、測量高頻電路阻抗的方法技術

本發明專利技術涉及移動通信領域，尤其涉及通過網絡分析儀對移動終端高頻電路進行阻抗測量的技術。本發明專利技術提供的一種確定網絡分析儀電磁延遲、測量高頻電路阻抗的方法，包括：對網絡分析儀校準后，將所述網絡分析儀的探針接入到所述高頻電路進行測量獲得第一反射系數；對所述高頻電路串聯電感后，將所述網絡分析儀的探針接入到串聯電感后的電路進行測量獲得第二反射系數；根據所述電感的值，以及第一、二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲。由于對高頻電路串聯電感的前后進行反射系數測量，而這兩個反射系數都可以反映電路中探針或者其它因素所造成的相位偏移，從而可以根據這兩個反射系數值確定對相位偏移的補償電磁延遲，使得阻抗測試更準確。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及移動通信領域，尤其涉及通過網絡分析儀對移動終端高頻電路進行阻抗測量的技術。
技術介紹
阻抗匹配是無線電技術中常用的一種技術。在移動終端中，阻抗匹配常被應用于射頻(RF)系統各部分級聯電路之間。一般情況下，需要進行匹配的電路包括天線與低噪聲放大器(LNA)之間的匹配、功率放大器輸出(RFOUT)與天線之間的匹配、LNA/VCO輸出與混頻器輸入之間的匹配。匹配的目的是為了保證信號或能量有效地從“信號源”傳送到“負載”。在高頻電路中寄生元件(比如連線上的電感、板層之間的電容和導體的電阻)對匹配網絡具有明顯的、不可預知的影響。頻率在數十兆赫茲以上時，理論計算和仿真已經遠遠不能滿足要求，為了能夠進行正確的阻抗匹配，需要在實驗室通過儀器對分級電路輸入輸出負載進行精確的RF阻抗測試，得到精確的電路阻抗，然后根據測量的阻抗對電路進行阻抗匹配，從而得到阻抗滿足要求的電路。如圖1所示，在現有技術中通常采用網絡分析儀來測試被測電路的阻抗。在網絡分析儀的端口連接有50歐阻抗測試探針，探針與被測電路的輸入端相連，被測電路的輸出端與網絡分析儀的接地端相連。網絡分析儀向被測電路發送信號，并檢測被測電路返回的回波損耗，根據檢測的回波損耗計算出被測電路的阻抗。由于在測試電路中串聯了探針，探針會造成回波的相位偏差，從而網絡分析儀根據檢測的回波損耗計算出的阻抗并不是被測電路的實際阻抗。具體-->分析如下：如圖2所示，探針采用無損50歐阻抗傳輸線，假定其長度為ξ1，被測電路實際反射系數為Γ0，網絡分析儀端口測量的反射系數為Γ1。由于網絡分析儀端口測量的反射系數實際上包括了探針與被測電路的反射系數，所以網絡分析儀端口測量的反射系數Γ1并不等于被測電路實際反射系數Γ0；Γ1與Γ0有如下關系：Γ1=Γ0e-j2βξ1=Γ0e-j4πξ/λp]]>其中β＝2π/λp，λp為傳輸線中電磁波波長，比空氣中波長λ略短。從公式中可以看出，網絡分析儀端口的測量值與實際值之間相位相差4πξ1/λp。為了使網絡分析儀最終顯示的反射系數與被測電路實際的反射系數相同，需要補償掉探針長度所造成的差異；因此，在網絡分析儀中提供了一種補償方法——設置電磁延遲。通過在網絡分析儀中設置合適的電磁延遲，從而補償掉探針長度所造成的差異，使得網絡分析儀顯示的反射系數與被測電路實際的反射系數相同。假定引入電磁延遲τ，則網絡分析儀端口測量的反射系數Γ1經電磁延遲τ后成為網絡分析儀顯示的反射系數Γ3，Γ3與Γ1有如下關系：Γ＝Γ1e-f2Br若τ＝-ξ1，則Γ3=Γ1e-j2βτ=Γ1ej2βξ1=Γ0e-j2βξ1ej2βξ1=Γ0]]>，此時網絡分析儀顯示值即為被測電路實際反射系數。根據以上公式可以看出，如果讓電磁延遲τ所造成的相位偏差與探針所造成的相位偏差相差180°，則電磁延遲τ可以補償掉探針長度所造成的差異，從而使得網絡分析儀顯示的反射系數Γ3與被測電路的實際反射系數Γ0相同。根據以上分析，在現有技術中先對網絡分析儀進行校準；然后連接探針到網絡分析儀的端口，探針輸入端開路或短路，用網絡分析儀測試端口的反射系數Γ；其次調整網絡分析儀此端口的電磁延遲τ直至反射系數Γ與史密斯-->Smith圓圖上的開路點或短路點重合(即使得電磁延遲τ與探針造成的相位差相差180°)，則電磁延遲τ剛好補償探針長度ξ1引起的相位偏移；最后探針接入測試電路，則網絡分析儀顯示的回波損耗就是探針處的回波損耗。但是在實際實驗過程中，發現通過現有技術的補償方法，網絡分析儀所計算的被測電路阻抗仍然與實際被測電路阻抗之間有一定的相位偏差。
技術實現思路
本專利技術實施例提供的一種網絡分析儀電磁確定方法及裝置，以及高頻電路阻抗量試方法，用以提高高頻電路阻抗的測試準確率。一種網絡分析儀電磁延遲確定方法，包括：對網絡分析儀校準后，測量第一反射系數和第二反射系數；所述第一反射系數為所述網絡分析儀通過接入到高頻電路的探針對所述高頻電路進行測量獲得的；所述第二反射系數為對所述高頻電路串聯電感后，所述網絡分析儀通過探針對串聯電感后的電路進行測量獲得的；根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲。一種網絡分析儀電磁延遲確定裝置，包括：第一反射系數獲得模塊，用于獲得第一反射系數，所述第一反射系數為對網絡分析儀校準后，將所述網絡分析儀的探針接入到高頻電路進行測量得到的；第二反射系數獲得模塊，用于獲得第二反射系數，所述第二反射系數為對網絡分析儀校準后，對所述高頻電路串聯電感，并將所述網絡分析儀的探針接入到串聯電感后的電路進行測量得到的；電磁延遲確定模塊，用于根據述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲。一種高頻電路阻抗測量方法，包括：-->對網絡分析儀校準后，測量第一反射系數和第二反射系數；所述第一反射系數為所述網絡分析儀通過接入到高頻電路的探針對所述高頻電路進行測量獲得的；所述第二反射系數為對所述高頻電路串聯電感后，所述網絡分析儀通過探針對串聯電感后的電路進行測量獲得的；根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲值；根據確定的電磁延遲值調整所述網絡分析儀的電磁延遲后，將所述網絡分析儀的探針接入到所述高頻電路進行測量，根據所述網絡分析儀顯示的反射系數確定所述高頻電路的阻抗。本專利技術實施例由于對高頻電路串聯電感的前后進行反射系數測量，而這兩個反射系數都可以反映電路中探針或者其它因素所造成的相位偏移，從而可以根據這兩個反射系數值確定對位偏移ξ的補償電磁延遲τ；換而言之，根據本專利技術實施例確定出的電磁延遲τ可以補償探針和測試電路中其它因素引起的相位偏移，而不是如現有技術那樣，僅對探針的相位偏移進行測試和補償，從而使得對高頻電路的阻抗測試更為準確。進一步，利用Smith圓圖工具可以方便的獲得和，而不必解方程，能夠直觀獲得和，從而方便地確定電磁延遲τ。附圖說明圖1為現有技術的通過網絡分析儀測量被測電路阻抗的示意圖；圖2為現有技術的阻抗測量方法探針引入測量誤差的示意圖；圖3為本專利技術實施例的探針及其它因素引入測量誤差的示意圖；圖4為本專利技術實施例的測試電路中串聯電感后進行測量的示意圖；圖5a為本專利技術實施例的測試電路中串聯無損傳輸線后測量的反射系數示意圖；圖5b為本專利技術實施例的測試電路中串聯無損傳輸線、電感后測量的反-->射系數示意圖；圖5c為本專利技術實施例的測試電路中串聯無損傳輸線、電感、無損傳輸線后測量的反射系數示意圖；圖6為本專利技術實施例的高頻電路阻抗測試方法流程圖；圖7為本專利技術實施例的網絡分析儀電磁延遲確定裝置內部結構框圖。具體實施方式本專利技術的專利技術人發現，導致現有技術的測試阻抗方法不準確，主要的原因在于，現有技術的方法通過將探針輸入端開路或短路來測量因探針引起的相位偏差，從而可以采用電磁延遲來補償探針引起的相位偏差；然而，除探針外可以還有其它因素會導致測量偏差，在對探針進行電磁延遲補償校準時，有兩種做法，一種是探針校準后，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種網絡分析儀電磁延遲確定方法，其特征在于，包括：　對網絡分析儀校準后，測量第一反射系數和第二反射系數；　所述第一反射系數為所述網絡分析儀通過接入到高頻電路的探針對所述高頻電路進行測量獲得的；所述第二反射系數為對所述高頻電路串聯 電感后，所述網絡分析儀通過探針對串聯電感后的電路進行測量獲得的；　根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲。

【技術特征摘要】
1、一種網絡分析儀電磁延遲確定方法，其特征在于，包括：對網絡分析儀校準后，測量第一反射系數和第二反射系數；所述第一反射系數為所述網絡分析儀通過接入到高頻電路的探針對所述高頻電路進行測量獲得的；所述第二反射系數為對所述高頻電路串聯電感后，所述網絡分析儀通過探針對串聯電感后的電路進行測量獲得的；根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲。2、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲，具體為：根據如下第一公式計算出x1和x2后，根據x1、x2確定所述電磁延遲：Γ2=Γ1e-j2βx1+(jπfL/z0)*(1-Γ1e-j2βx1)1+(jπfL/z0)*(1-Γ1e-j2βx1)e-j2βx2]]>其中，z0是特征阻抗，π為圓周率，f為電磁波頻率，L為所述電感的值；β＝2π/λp，λp為傳輸線中電磁波波長；Γ1、Γ2分別為所述第一反射系數和第二反射系數。3、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一公式根據如下方法得到：假設所述高頻電路串聯無損傳輸線x1，則得到第二公式：Γ3′=Γ1e-j2βx1;]]>其中，為網絡分析儀測量的串聯了無損傳輸線x1的電路的反射系數；假設所述高頻電路串聯無損傳輸線x1、所述電感，則得到第三公式：Γ4′=Γ3′+(jπfL/z0)*(1-Γ3′)1+(jπfL/z0)*(1-Γ3′);]]>其中，為網絡分析儀測量的串聯了無損傳輸線x1、所述電感的電路的反射系數；假設所述高頻電路串聯無損傳輸線x1、所述電感、無損傳輸線x2，則得到第四公式：Γ5′=Γ4′Γe-j2βx2;]]>其中，為網絡分析儀測量的串聯了無損傳輸線x1、所述電感、無損傳輸線x2的電路的反射系數；根據所述第二、三、四公式得到第五公式：Γ5′=Γ1e-j2βx1+(jπfL/z0)*(1-Γ1e-j2βx1)1+(jπfL/z0)*(1-Γ1e-j2βx1)e-j2βx2;]]>根據所述第五公式，令Γ5′=Γ2,]]>得到所述第一公式。4、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述電感的值，以及獲得的第一反射系數和第二反射系數，確定網絡分析儀的電磁延遲，具體包括：通過史密斯Simth圓圖工具顯示所述第一反射系數和第二反射系數；在所述第一反射系數的基礎上通過所述Simth圓圖工具依次增加無損傳輸線、所述電感以及無損傳輸線后得到第三反射系數；調整，直至所述第三反射系數與所述第二反射系數重合；根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王國濤，
申請(專利權)人：青島海信移動通信技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：95[中國|青島]