【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于測試，具體涉及一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)及測試誤差修正方法。
技術(shù)介紹
1、基于自由空間的太赫茲特征參數(shù)測試方法是太赫茲頻段特征參數(shù)測試的首選方法。然而，目前常用的基于自由空間的太赫茲特征參數(shù)測試方法主要是非接觸式的nrw方法。非接觸式的nrw方法主要存在以下問題：一是動(dòng)態(tài)范圍差，特別是高頻頻段，無法實(shí)現(xiàn)高損耗材料如水等的特征參數(shù)測試；二是對待測樣品尺寸要求嚴(yán)格，僅適合大尺寸(200mm╳200mm)樣品的測試，無法實(shí)現(xiàn)小尺寸(13mm╳13mm)樣品的測試；三是需要精準(zhǔn)控制材料與天線之間的距離，難度大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)及測試誤差修正方法，設(shè)計(jì)合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有良好的效果。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)，以110ghz為分界點(diǎn)分為兩種模式；
4、110ghz以下頻段包括18-26.5ghz、20-33ghz、26.5-40ghz、33-50ghz、40-60ghz、50-75ghz、60-90ghz、75-110ghz8個(gè)頻段；
5、110ghz以上頻段包括90-140ghz、110-170ghz、140-220ghz、170-260ghz、260-400ghz、220-330ghz、400-600ghz、600-900ghz、900-1400ghz、330
6、工作在110ghz以下頻段的接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)包括110ghz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、110ghz同軸線、同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器、材料特性測試裝置、控制計(jì)算機(jī)、顯示器；110ghz同軸線包括第一110ghz同軸線和第二110ghz同軸線；同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器包括第一同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器和第二同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器；
7、工作在110ghz以上頻段的接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)包括110ghz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、電源模塊、射頻線、本振線、功分器、測試中頻線、參考中頻線、功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊、太赫茲探測器、材料特性測試裝置、控制計(jì)算機(jī)、顯示器；本振線包括第一本振線和第二本振線；測試中頻線包括第一測試中頻線和第二測試中頻線；
8、110ghz矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，被配置為用于提供射頻信號與本振信號；實(shí)現(xiàn)測試中頻、參考中頻信號的采集；
9、110ghz同軸線，被配置為用于110ghz射頻、本振、測試中頻、參考中頻信號傳輸；
10、同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器，被配置為用于實(shí)現(xiàn)信號在同軸線與波導(dǎo)內(nèi)傳輸；
11、電源模塊，被配置為用于給功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊及太赫茲探測器供電；
12、射頻線，被配置為用于將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的射頻信號傳輸給功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊的倍頻鏈路，作為激勵(lì)信號；
13、功分器，被配置為用于將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的本振信號一分為二，即第一本振與第二本振；
14、第一本振線，被配置為用于將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的第一本振傳輸給功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊的參考鏈路，作為激勵(lì)信號；
15、第二本振線，被配置為用于將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的第二本振傳輸給太赫茲探測器的參考鏈路，作為激勵(lì)信號；
16、第一測試中頻線，被配置為用于將功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊的第一測試信號傳輸給矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的接收端；
17、第二測試中頻線，被配置為用于將太赫茲探測器的第二測試信號傳輸給矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的接收端；
18、參考中頻線，被配置為用于將功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊的參考信號傳輸給矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的接收端；
19、功率可調(diào)太赫茲收發(fā)一體模塊，被配置為用于產(chǎn)生太赫茲信號輻射至自由空間中；耦合一路參考信號；實(shí)現(xiàn)反射太赫茲信號的探測，得到第一測試信號；根據(jù)待測樣品對信號功率的需求，實(shí)現(xiàn)輸出太赫茲信號功率的調(diào)節(jié)；
20、太赫茲探測器，被配置為用于太赫茲信號探測，得到第二測試信號；
21、材料特性測試裝置，被配置為用于實(shí)現(xiàn)待測樣品的測試；
22、控制計(jì)算機(jī)，被配置為用于控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作、數(shù)據(jù)采集傳輸及處理；
23、顯示器，被配置為用于顯示實(shí)時(shí)采集的信號及測試結(jié)果。
24、此外，本專利技術(shù)還提到一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試誤差修正方法，該方法采用如上所述的一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)，包括如下步驟：
25、步驟1：測試準(zhǔn)備，設(shè)置包括起始頻率、終止頻率、倍頻次數(shù)、射頻次數(shù)、信號功率、頻率分辨率在內(nèi)的參數(shù)，開機(jī)預(yù)熱，預(yù)熱持續(xù)30分鐘；
26、步驟2：參考s11測試：將短路校準(zhǔn)件置于材料特性測試裝置中，利用材料特性測試裝置自帶的鎖緊開關(guān)將短路校準(zhǔn)件固定，固定好后，利用控制計(jì)算機(jī)中的控制軟件，控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)參考s11信號的測試，并在控制計(jì)算機(jī)中進(jìn)行保存，記為α；
27、步驟3：參考s21測試：將材料特性測試裝置無縫隙對準(zhǔn)，同時(shí)利用材料特性測試裝置自帶的鎖緊開關(guān)固定，固定好后，利用控制計(jì)算機(jī)中的控制軟件，控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)參考s21信號的測試，并在控制計(jì)算機(jī)中進(jìn)行保存，記為β；
28、步驟4：夾持樣品：將待測試樣品置于材料特性測試裝置中，利用材料特性測試裝置自帶的鎖緊開關(guān)將樣品固定，固定好后，讀取材料表征套件上數(shù)顯卡尺數(shù)據(jù)，作為待測樣品的厚度信息，在控制計(jì)算機(jī)中的控制軟件中進(jìn)行記錄；
29、步驟5：樣品測試：利用控制計(jì)算機(jī)中的控制軟件，控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)樣品s11與樣品s21信號的測試，并在控制計(jì)算機(jī)中進(jìn)行保存，分別記為γκ；
30、步驟6：對比數(shù)據(jù)：利用保存的α、β、γ、κ數(shù)據(jù)求解樣品的對比數(shù)據(jù)，即a＝α/γ，b＝β/κ；
31、步驟7：傳輸時(shí)間計(jì)算：對a進(jìn)行逆傅里葉變換，得到時(shí)域數(shù)據(jù)c，搜索c的第二個(gè)峰值對應(yīng)的時(shí)間τ，選取[-τ，τ]時(shí)間段內(nèi)的c的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到時(shí)域?yàn)V波后的數(shù)據(jù)a’；對b進(jìn)行逆傅里葉變換，得到時(shí)域數(shù)據(jù)d，選取[-τ，τ]時(shí)間段內(nèi)的d的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到時(shí)域?yàn)V波后的數(shù)據(jù)b’；
32、步驟8：近似折射率計(jì)算：其中a表示b’的相位變化的斜率，c表示光速約為3х108m/s，d為樣品厚度；
33、步驟9：初始介電常數(shù)計(jì)算：令損耗角正切的初始值為0.05，則介電常數(shù)的初始值表示為
34、
35、步驟10：反射系數(shù)與透射系數(shù)計(jì)算：根據(jù)初始介電常數(shù)，得到反射系數(shù)γ與透射系數(shù)т的估計(jì)值，表示為：由此得到樣品對比數(shù)據(jù)的計(jì)算值
36、步驟11：構(gòu)建誤差函數(shù)：定義如下誤差函數(shù)，f(ε,ξ)＝(b')2-(a')2-(b")2+(a")2，其中ξ表示最終求解的介電常數(shù)；由此介電常數(shù)求解問題轉(zhuǎn)變?yōu)檎`差函數(shù)計(jì)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于：以110GHz為分界點(diǎn)分為兩種模式；
2.一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試誤差修正方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1所述的一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)，包括如下步驟：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種接觸式太赫茲特征參數(shù)測試系統(tǒng)，其特征在于：以110ghz為分界點(diǎn)分為兩種模式；
2.一種接觸式...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁曉林，王慧敏，唐靖超，賈定宏，王琦，石先寶，陳振林，吳強(qiáng)，汪道涵，王國慶，
申請(專利權(quán))人：中電科思儀科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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