板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置，通過(guò)測(cè)量計(jì)算得到校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，根據(jù)傳輸系數(shù)及校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算探頭的校準(zhǔn)因子。根據(jù)校準(zhǔn)因子及板級(jí)射頻電流探頭的輸出電壓可以應(yīng)用于測(cè)量流經(jīng)板級(jí)導(dǎo)線的射頻電流。通過(guò)確定校準(zhǔn)因子對(duì)探頭進(jìn)行校準(zhǔn)后再應(yīng)用于測(cè)量，提高了探頭的測(cè)量準(zhǔn)確性。當(dāng)初始電壓的頻率改變且流經(jīng)校準(zhǔn)件的電流保持為初始電流不變時(shí)，測(cè)量校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下從板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓。根據(jù)輸出電壓和初始校準(zhǔn)因子反推校準(zhǔn)件的輸入電流，提取初始電流與輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，對(duì)板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍進(jìn)行標(biāo)定，提高了標(biāo)定準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儀器校準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式電流探頭視測(cè)量對(duì)象而有不同的設(shè)計(jì)，對(duì)于導(dǎo)線上的電流，一般使用基于電磁感應(yīng)原理的鉗口式探頭；對(duì)于PCB (Printed Circuit Board，印制電路)板上的軌線電流,也可利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量,避免破壞原有的板級(jí)結(jié)構(gòu)。
[0003]利用電磁感應(yīng)原理的板級(jí)射頻電流探頭，其典型結(jié)構(gòu)由一個(gè)多層PCB電路所組成，在電路中利用微帶線形成一個(gè)小線圈，通過(guò)電磁感應(yīng)，射頻電流能夠在線圈中形成感應(yīng)電流，在電路的終端測(cè)量該感應(yīng)電流產(chǎn)生的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻電流的測(cè)量。板級(jí)射頻電流探頭一個(gè)十分重要的參數(shù)是校準(zhǔn)因子K，也稱(chēng)為電流傳輸系數(shù)或轉(zhuǎn)移阻抗，其定義為電流探頭的輸出電壓Vp除以傳輸線中的感應(yīng)電流I，單位為V/A，或者dBV/A。
[0004]目前利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量射頻電流，是直接將板級(jí)射頻電流探頭的矩形環(huán)路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流值作為測(cè)量值，但由于板級(jí)射頻電流探頭本身結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理的原因，該感應(yīng)電流值存在較大誤差，導(dǎo)致電流測(cè)量的準(zhǔn)確性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種準(zhǔn)確性更高的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置。
[0006]一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，包括以下步驟:
[0007]向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；其中，板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方；
[0008]利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量所述預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓；
[0009]根據(jù)所述初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分；
[0010]根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子;
[0011]根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
[0012]一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，包括:
[0013]供電模塊，用于向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；其中，板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方；
[0014]測(cè)量模塊，用于利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量所述預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓；
[0015]傳輸處理模塊，用于根據(jù)所述初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分；[0016]校準(zhǔn)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子；
[0017]應(yīng)用模塊，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
[0018]一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置，包括網(wǎng)絡(luò)分析儀、支架、移動(dòng)平臺(tái)以及處理器。
[0019]所述移動(dòng)平臺(tái)用于放置校準(zhǔn)件；
[0020]所述支架用于將板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置于所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方；
[0021]所述網(wǎng)絡(luò)分析儀連接所述校準(zhǔn)件和所述板級(jí)射頻電流探頭，用于向所述校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；及對(duì)所述校準(zhǔn)件進(jìn)行掃頻，得到校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分；
[0022]所述處理器連接所述網(wǎng)絡(luò)分析儀，用于根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子，并根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
[0023]一種板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定方法，包括以下步驟:
[0024]向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；
[0025]當(dāng)所述初始電壓的頻率改變，且調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓；
[0026]根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)上述板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)得；
[0027]提取所述初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍。
[0028]一種板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定系統(tǒng),包括:
[0029]供電模塊，用于向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；
[0030]頻率標(biāo)定測(cè)量模塊，用于當(dāng)所述初始電壓的頻率改變，且調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓；
[0031]頻率標(biāo)定處理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)上述板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得；
[0032]頻率范圍提取模塊，用于提取所述初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍。
[0033]一種板級(jí)射頻電流探頭的頻率標(biāo)定裝置，包括移動(dòng)平臺(tái)、支架、信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻譜分析儀和處理器，
[0034]所述移動(dòng)平臺(tái)用于放置校準(zhǔn)件；
[0035]支架用于將板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置于所述校準(zhǔn)件的測(cè)量點(diǎn)上方；
[0036]所述信號(hào)發(fā)生器連接所述校準(zhǔn)件其中一端口，用于為所述校準(zhǔn)件輸入初始電壓；
[0037]所述示波器連接所述校準(zhǔn)件另一端口，用于監(jiān)控流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流；
[0038]所述頻譜分析儀連接所述板級(jí)射頻電流探頭，用于當(dāng)通過(guò)所述信號(hào)發(fā)生器改變所述初始電壓的頻率并調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值，使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓；[0039]所述處理器連接所述信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；及提取初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)上述板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置測(cè)得。
[0040]上述板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量、頻率標(biāo)定方法及系統(tǒng)和裝置，針對(duì)板級(jí)射頻電流探頭與鉗式探頭的差異性，通過(guò)測(cè)量計(jì)算得到校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，根據(jù)傳輸系數(shù)及校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子。根據(jù)校準(zhǔn)因子及板級(jí)射頻電流探頭的輸出電壓可以應(yīng)用于測(cè)量流經(jīng)板級(jí)導(dǎo)線的射頻電流。通過(guò)確定校準(zhǔn)因子對(duì)板級(jí)射頻電流探頭進(jìn)行校準(zhǔn)后再應(yīng)用于測(cè)量，提高了板級(jí)射頻電流探頭的測(cè)量準(zhǔn)確性。當(dāng)初始電壓的頻率改變且調(diào)節(jié)其幅值使流經(jīng)校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下從板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓。根據(jù)輸出電壓和預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子反推校準(zhǔn)件的輸入電流，提取初始電流與輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍進(jìn)行標(biāo)定，且提高了標(biāo)定準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法的流程圖；
[0042]圖2為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖4為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定方法的流程圖；
[0045]圖5為一實(shí)施例中頻率范圍標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖；
[0046]圖6為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖7為一實(shí)施例中板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0049]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0050]一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，利用校準(zhǔn)件對(duì)板級(jí)射頻電流探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而測(cè)量板級(jí)射頻電流。如圖1所示，包括以下步驟:
[0051]步驟S120:向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓。
[0052]本實(shí)施例中校準(zhǔn)件可采用微帶線，通過(guò)微帶線傳輸射頻電流，校準(zhǔn)板級(jí)射頻電流探頭。微帶線體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高且制造成本低，便于測(cè)試操作，提高測(cè)試可靠性且降低測(cè)試成本。微帶線具體可根據(jù)板級(jí)射頻電流探頭的實(shí)際使用中，待測(cè)電流所在PCB板的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，以便確定校準(zhǔn)因子的使用條件?？梢岳斫?，在其他實(shí)施例中，也可采用其他器件傳輸射頻電流。
[0053]輸入初始電壓即指輸入幅值已知的射頻電流。向校準(zhǔn)件的一端口施加初始電壓，校準(zhǔn)件另一端連接標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(如50歐校準(zhǔn)件配50歐標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載)，輸入的射頻電流的幅值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0054]其中，板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方。預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)為校準(zhǔn)件上預(yù)設(shè)的測(cè)量位置，具體可以是校準(zhǔn)件中間部分，板級(jí)射頻電流探頭與校準(zhǔn)件的垂直距離可選為1mm。可以提供的位置控制包括X，Y，Z三個(gè)軸，以及圍繞著垂直方向的轉(zhuǎn)軸，一般四個(gè)自由度，也可以根據(jù)需要擴(kuò)展更多的自由度。
[0055]步驟S130:利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓。
[0056]利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量位于預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方的輸出電壓，本實(shí)施例中校準(zhǔn)件的長(zhǎng)度為板級(jí)射頻電流探頭寬度的3倍或3倍以上，可避免因校準(zhǔn)件過(guò)短，而使得板級(jí)射頻電流探頭內(nèi)部矩形環(huán)路產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)準(zhǔn)確度降低。
[0057]步驟S140:根據(jù)初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)。
[0058]校準(zhǔn)件測(cè)量段為校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分。在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S140具體包括:
[0059]根據(jù)S21計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)。
[0060]其中，S21為校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，b2為板級(jí)射頻電流探頭測(cè)得的輸出電壓，S1為輸入的初始電壓，a2為校準(zhǔn)件另一端口的輸入電壓,本實(shí)施例中為零。因此等價(jià)于I.R，其中I為校準(zhǔn)件上傳輸?shù)碾娏?，R為校準(zhǔn)件的阻抗。根據(jù)初始電壓％和輸出電壓b2便可計(jì)算得到從校準(zhǔn)件測(cè)量段到射頻電流探頭的傳輸系數(shù)S21。
[0061]步驟S150:根據(jù)傳輸系數(shù)及校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子。
[0062]具體地，由于校準(zhǔn)因子K的定義為Vp/I，其中Vp為校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓，I為校準(zhǔn)件上傳輸?shù)拇郎y(cè)電流，又因S21 = Vp/(I.R)，在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S150包括:
[0063]根據(jù)K = R.S21計(jì)算板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子。
[0064]K為校準(zhǔn)因子，R為校準(zhǔn)件的阻抗，S21為校準(zhǔn)件測(cè)量段的傳輸系數(shù)。由此便可計(jì)算得到板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子。
[0065]步驟S160:根據(jù)校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
[0066]在預(yù)設(shè)的條件下，對(duì)流經(jīng)板級(jí)導(dǎo)線的待測(cè)的板級(jí)射頻電流進(jìn)行同樣的測(cè)試，得到Vp ;根據(jù)公式I = νρ/κ，利用已測(cè)得的校準(zhǔn)因子，及Vp，推知待測(cè)的板上射頻電流I。預(yù)設(shè)的條件即指在測(cè)量板級(jí)射頻電流時(shí)，板級(jí)射頻電流探頭與板級(jí)導(dǎo)線的位置與前面計(jì)算校準(zhǔn)因子K時(shí)板級(jí)射頻電流探頭與校準(zhǔn)件的位置相同，確保校準(zhǔn)因子K不變，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0067]上述板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，針對(duì)板級(jí)射頻電流探頭與鉗式探頭的差異性，通過(guò)測(cè)量計(jì)算得到校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，根據(jù)傳輸系數(shù)及校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子。然后根據(jù)校準(zhǔn)因子及板級(jí)射頻電流探頭的輸出電壓可以應(yīng)用于測(cè)量流經(jīng)板級(jí)導(dǎo)線的射頻電流。通過(guò)確定校準(zhǔn)因子對(duì)板級(jí)射頻電流探頭進(jìn)行校準(zhǔn)后再應(yīng)用于測(cè)量，可以提高板級(jí)板級(jí)射頻電流探頭的測(cè)量準(zhǔn)確性。
[0068]一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，利用校準(zhǔn)件對(duì)板級(jí)射頻電流探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而測(cè)量板級(jí)射頻電流。如圖2所示，系統(tǒng)包括供電模塊120、測(cè)量模塊130、傳輸處理模塊140、校準(zhǔn)計(jì)算模塊150和應(yīng)用模塊160。
[0069]供電模塊120用于向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓。
[0070]本實(shí)施例中校準(zhǔn)件可采用微帶線，通過(guò)微帶線傳輸射頻電流，校準(zhǔn)板級(jí)射頻電流探頭。
[0071]輸入初始電壓即指輸入幅值已知的射頻電流。向校準(zhǔn)件的一端口施加初始電壓，校準(zhǔn)件另一端連接標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載，輸入的射頻電流的幅值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0072]測(cè)量模塊130用于利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓。
[0073]板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方。預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)為校準(zhǔn)件上預(yù)設(shè)的測(cè)量位置，具體可以是校準(zhǔn)件中間部分，板級(jí)射頻電流探頭與校準(zhǔn)件的垂直距離可選為1_。可以提供的位置控制包括x，Y，z三個(gè)軸，以及圍繞著垂直方向的轉(zhuǎn)軸，一般四個(gè)自由度，也可以根據(jù)需要擴(kuò)展更多的自由度。
[0074]利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量位于預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方的輸出電壓，本實(shí)施例中校準(zhǔn)件的長(zhǎng)度為板級(jí)射頻電流探頭寬度的3倍或3倍以上，可避免因校準(zhǔn)件過(guò)短，而使得板級(jí)射頻電流探頭內(nèi)部矩形環(huán)路產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)準(zhǔn)確度降低。
[0075]傳輸處理模塊140用于根據(jù)初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)。
[0076]校準(zhǔn)件測(cè)量段為校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分。具體計(jì)算過(guò)程為
【權(quán)利要求】
1.一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: 向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；其中，板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方； 利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量所述預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓； 根據(jù)所述初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分； 根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子； 根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)件的長(zhǎng)度為所述板級(jí)射頻電流探頭寬度的3倍或3倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)的步驟包括: 根據(jù)S21 匕。計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)；其中S21為所述傳輸系數(shù)，b2為所述輸出電壓，B1為所述初始電壓，a2為所述校準(zhǔn)件另一端口的輸入電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子的步驟包括: 根據(jù)K = R *S21計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子；其中K為校準(zhǔn)因子，R為校準(zhǔn)件的阻抗，S21為所述傳輸系數(shù)。
5.一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括: 供電模塊，用于向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；其中，板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置在所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方； 測(cè)量模塊，用于利用板級(jí)射頻電流探頭測(cè)量所述預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)的輸出電壓； 傳輸處理模塊，用于根據(jù)所述初始電壓和輸出電壓計(jì)算校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分； 校準(zhǔn)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子； 應(yīng)用模塊，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
6.一種板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其特征在于，包括網(wǎng)絡(luò)分析儀、支架、移動(dòng)平臺(tái)以及處理器， 所述移動(dòng)平臺(tái)用于放置校準(zhǔn)件； 所述支架用于將板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置于所述校準(zhǔn)件的預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)上方； 所述網(wǎng)絡(luò)分析儀連接所述校準(zhǔn)件和所述板級(jí)射頻電流探頭，用于向所述校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓；及對(duì)所述校準(zhǔn)件進(jìn)行掃頻，得到校準(zhǔn)件測(cè)量段到板級(jí)射頻電流探頭的傳輸系數(shù)，所述校準(zhǔn)件測(cè)量段為所述校準(zhǔn)件與板級(jí)射頻電流探頭之間距離最近的部分； 所述處理器連接所述網(wǎng)絡(luò)分析儀，用于根據(jù)所述傳輸系數(shù)及所述校準(zhǔn)件的阻抗計(jì)算所述板級(jí)射頻電流探頭的校準(zhǔn)因子，并根據(jù)所述校準(zhǔn)因子測(cè)量待測(cè)的板級(jí)射頻電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)SMA連接器分別連接所述校準(zhǔn)件和所述板級(jí)射頻電流探頭。
8.一種板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟: 向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓； 當(dāng)所述初始電壓的頻率改變，且調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下從板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓； 根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)得； 提取所述初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍。
9.一種板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括: 供電模塊，用于向校準(zhǔn)件的一端口輸入初始電壓； 頻率標(biāo)定測(cè)量模塊，用于當(dāng)所述初始電壓的頻率改變，且調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓； 頻率標(biāo)定處理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)權(quán)利要求5所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得; 頻率范圍提取模塊，用于提取所述初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍。
10.一種板級(jí)射頻電流探頭頻率標(biāo)定裝置，其特征在于，包括移動(dòng)平臺(tái)、支架、信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻譜分析儀和處理器， 所述移動(dòng)平 臺(tái)用于放置校準(zhǔn)件； 所述支架用于將板級(jí)射頻電流探頭固定設(shè)置于所述校準(zhǔn)件的測(cè)量點(diǎn)上方； 所述信號(hào)發(fā)生器連接所述校準(zhǔn)件其中一端口，用于為所述校準(zhǔn)件輸入初始電壓； 所述示波器連接所述校準(zhǔn)件另一端口，用于監(jiān)控流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流； 所述頻譜分析儀連接所述板級(jí)射頻電流探頭，用于當(dāng)通過(guò)所述信號(hào)發(fā)生器改變所述初始電壓的頻率并調(diào)節(jié)所述初始電壓的幅值，使流經(jīng)所述校準(zhǔn)件的電流保持為預(yù)設(shè)的初始電流不變時(shí)，測(cè)量所述校準(zhǔn)件在預(yù)設(shè)輸入條件下板級(jí)射頻電流探頭得到的輸出電壓； 所述處理器連接所述信號(hào)發(fā)生器和頻譜分析儀，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的初始校準(zhǔn)因子和所述輸出電壓反推所述校準(zhǔn)件的輸入電流；及提取初始電流與所述輸入電流相吻合的部分所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，即為射頻電流探頭校準(zhǔn)因子的適用頻率范圍；所述初始校準(zhǔn)因子為根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的板級(jí)射頻電流探頭校準(zhǔn)測(cè)量裝置測(cè)得。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK103983933SQ201410195388
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】方文嘯, 恩云飛, 陳立輝, 李凡, 肖慶中, 劉遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:工業(yè)和信息化部電子第五研究所