使用測(cè)量設(shè)備來(lái)確定信號(hào)生成器的工作特性的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)總體上設(shè)及測(cè)量設(shè)備和其方法，具體地，設(shè)及用于確定待測(cè)試設(shè)備的工作 特性的測(cè)量設(shè)備和其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了測(cè)試和分析目的，采用多種當(dāng)前技術(shù)測(cè)量信號(hào)生成器（或待測(cè)試設(shè)備值UT)) 的各種特性。當(dāng)前技術(shù)包括：僅使用線性測(cè)量和模型生成信號(hào)生成器特性，因此即使信號(hào)生 成器包含呈現(xiàn)非線性行為的有源組件（例如放大器），也不提供非線性描述行為。
[0003] 典型地，對(duì)信號(hào)生成器所執(zhí)行的測(cè)量包括使用功率傳感器和矢量網(wǎng)絡(luò)分析器 (VNA)配置。功率傳感器用于測(cè)量信號(hào)生成器（或待測(cè)試設(shè)備值UT)的輸出信號(hào)特性），VNA 用于測(cè)量信號(hào)生成器的輸出阻抗。然而，該方法存在很多不利之處。例如，VNA用于僅在信 號(hào)生成器不生成輸出信號(hào)時(shí)測(cè)量信號(hào)生成器的輸出端口的阻抗匹配，導(dǎo)致輸出阻抗測(cè)量約 束。當(dāng)比較信號(hào)"接通"狀態(tài)與信號(hào)"關(guān)斷"狀態(tài)時(shí)，信號(hào)生成器的輸出端口的阻抗是典型不 同的。當(dāng)信號(hào)生成器處于"接通"并且生成信號(hào)時(shí)，獲得更精確的測(cè)量，但運(yùn)種測(cè)量在標(biāo)準(zhǔn) VNA方法的情況下是不可能的。此外，因?yàn)楣β蕚鞲衅魇菍拵Ы邮諜C(jī)，所W功率傳感器與基 本信號(hào)組合來(lái)測(cè)量輸出信號(hào)的任何非線性失真（例如諧波）?；绢l率的分量和失真的分 量無(wú)法彼此區(qū)分，導(dǎo)致當(dāng)試圖在期望的基本頻率處測(cè)量信號(hào)時(shí)的所測(cè)量的結(jié)果的誤差。此 夕F，功率傳感器的動(dòng)態(tài)范圍與VNA調(diào)諧接收機(jī)相比很低，功率傳感器阻抗是不完美的（例如 SOohms)，因此當(dāng)連接時(shí)影響信號(hào)生成器性能，并且功率傳感器提供幅度信息但不提供相位 信息。功率傳感器與VNA調(diào)諧接收機(jī)相比還具有低線性。
[0004] 在使用線性模型的另一傳統(tǒng)方法中，VNA利用偏移頻率熱匹配測(cè)量，其中，VNA測(cè) 量來(lái)自信號(hào)生成器的輸出信號(hào)的幅度和相位W及"熱"S參數(shù)，W確定信號(hào)生成器的輸出阻 抗。然而，根據(jù)該方法，VNA的信號(hào)源和接收機(jī)相對(duì)于信號(hào)生成器在頻率方面有偏移，因此 約束輸出阻抗測(cè)量。運(yùn)是因?yàn)?，在信?hào)生成器生成輸出信號(hào)的同時(shí)，對(duì)信號(hào)生成器進(jìn)行受誤 差校正的S參數(shù)阻抗匹配測(cè)量，頻率的偏移使得用于在信號(hào)生成器所生成的信號(hào)與VNA信 號(hào)源所生成的信號(hào)之間進(jìn)行區(qū)分的能力成為可能。理想地，應(yīng)在所生成的信號(hào)的相同頻率 而不是在所測(cè)量的結(jié)果中引入誤差的頻率的偏移處標(biāo)識(shí)信號(hào)生成器特性。另一限制是，該 方法假設(shè)線性模型，因此僅描述信號(hào)生成器的線性行為。
[0005] 在又一傳統(tǒng)方法中，VNA實(shí)現(xiàn)禪合器和開(kāi)路/短路（open/short)紋波技術(shù)。再者， 其使用線性模型，因此并未獲得非線性描述行為。此外，由于該技術(shù)依賴于信號(hào)生成器工作 不受反射信號(hào)影響的假設(shè)，因此存在高不確定性。此外，如上所述，幅度（或功率）的測(cè)量 需要功率傳感器。
[0006] 于是，當(dāng)前的線性方法是不夠的，需要一種非線性測(cè)量和建模方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在代表性實(shí)施例中，提供一種用于通過(guò)測(cè)量設(shè)備來(lái)確定信號(hào)生成器的工作特性的 方法。所述方法包括：在信號(hào)生成器的輸出端口處執(zhí)行所述信號(hào)生成器所生成的輸出信號(hào) 和對(duì)應(yīng)反射信號(hào)的第一測(cè)量集合，其中，遍歷所述輸出信號(hào)的多個(gè)頻率和多個(gè)幅度來(lái)執(zhí)行 所述第一測(cè)量集合；將外部信號(hào)施加到所述信號(hào)生成器的所述輸出端口；在所述外部信號(hào) 施加到所述輸出端口的同時(shí)，在所述信號(hào)生成器的所述輸出端口處執(zhí)行所述輸出信號(hào)和所 述對(duì)應(yīng)反射信號(hào)的第二測(cè)量集合，其中，遍歷所述輸出信號(hào)的所述多個(gè)頻率和所述多個(gè)幅 度來(lái)執(zhí)行所述第二測(cè)量集合，對(duì)于所述第二測(cè)量集合中的每個(gè)測(cè)量，所述外部信號(hào)具有與 所述輸出信號(hào)相同的頻率；通過(guò)非線性模型憑借所述第一和第二測(cè)量集合的處理結(jié)果來(lái)確 定描述所述信號(hào)生成器的工作特性的系數(shù)集合。
[0008] 在另一代表性實(shí)施例中，一種用于確定待測(cè)試設(shè)備值UT)的工作特性的測(cè)量設(shè)備 包括測(cè)試端口、信號(hào)源、第一接收機(jī)、第二接收機(jī)和處理單元。所述測(cè)試端口配置為連接到 所述DUT的輸出端口，用于輸入所述DUT所生成的輸出信號(hào)并且輸出與所述輸出信號(hào)對(duì)應(yīng) 的反射信號(hào)。所述信號(hào)源配置為生成有選擇地施加到所述DUT的所述輸出端口的外部信 號(hào)。所述第一接收機(jī)配置為在外部信號(hào)沒(méi)有施加到所述DUT的所述輸出端口的情況下經(jīng)由 第一禪合器執(zhí)行所述信號(hào)生成器所生成的所述輸出信號(hào)的第一輸出信號(hào)測(cè)量集合，并且配 置為在所述外部信號(hào)施加到所述DUT的所述輸出端口的情況下經(jīng)由所述第一禪合器執(zhí)行 第二輸出信號(hào)測(cè)量集合。所述第二接收機(jī)配置為在外部信號(hào)沒(méi)有施加到所述DUT的所述 輸出端口的情況下經(jīng)由第二禪合器執(zhí)行所述反射信號(hào)的第一反射信號(hào)測(cè)量集合，并且配置 為在所述外部信號(hào)施加到所述DUT的所述輸出端口的情況下經(jīng)由所述第二禪合器執(zhí)行第 二反射信號(hào)測(cè)量集合。所述處理單元配置為通過(guò)非線性模型憑借所述第一和第二輸出信號(hào) 測(cè)量和反射信號(hào)測(cè)量集合的處理結(jié)果來(lái)確定描述所述信號(hào)生成器的所述工作特性的系數(shù) 集合。遍歷所述輸出信號(hào)的多個(gè)頻率和多個(gè)幅度來(lái)執(zhí)行所述第一和第二輸出信號(hào)測(cè)量和反 射信號(hào)測(cè)量集合，對(duì)于所述第二輸出信號(hào)和反射信號(hào)測(cè)量集合中的每個(gè)測(cè)量，所述外部信 號(hào)具有與所述輸出信號(hào)相同的頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 當(dāng)結(jié)合附圖加W閱讀時(shí)，代表性實(shí)施例根據(jù)W下【具體實(shí)施方式】得到最佳地理解。 只要適用和可行，相同的附圖標(biāo)記就指代相同的要素。
[0010] 圖1是根據(jù)代表性實(shí)施例的用于確定待測(cè)試設(shè)備值UT)的工作特性的測(cè)量設(shè)備的 簡(jiǎn)化框圖。
[0011] 圖2是根據(jù)代表性實(shí)施例的用于確定DUT的工作特性的測(cè)量設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖。 [001引圖3是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的使用非線性模型來(lái)確定DUT的工作特性的方法的 流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在W下【具體實(shí)施方式】中，為了解釋而非限制的目的，闡述公開(kāi)了特定細(xì)節(jié)的示例 實(shí)施例，W提供對(duì)于根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的透徹理解。然而，對(duì)于已受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員明顯的是，根據(jù)本教導(dǎo)的脫離在此公開(kāi)的特定細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例仍然在所附 權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，可W省略公知裝置和方法的描述，W便不會(huì)使得示例性實(shí)施例的 描述模糊。運(yùn)些方法和裝置顯然在本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。
[0014] 一般地，應(yīng)理解的是，如說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的那樣，術(shù)語(yǔ)"一"、"一種"和 "所述"包括單數(shù)和復(fù)數(shù)指代，除非上下文另外清楚地指明。因此，例如，"一種設(shè)備"包括一 個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備。
[0015] 如說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了其普通意義之外，術(shù)語(yǔ)"基本上" 或"實(shí)質(zhì)上"還表示在可接受的極限或程度內(nèi)。例如基本上消除"表示本領(lǐng)域技術(shù)人員 會(huì)認(rèn)為所述消除是可接受的。作為另一示例，"基本上移除"表示本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)為所 述移除是可接受的。
[0016] 如說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了其普通意義之外，術(shù)語(yǔ)"近似"表 示在本領(lǐng)域技術(shù)人員可接受的極限或量值之內(nèi)。例如，"近似相同"表示本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì) 認(rèn)為所比較的項(xiàng)是相同的。
[0017] 各個(gè)代表性實(shí)施例總體上提供一種用于精確地表征信號(hào)生成器（例如射頻（RF) / 微瓦（yw)信號(hào)生成器）的行為的方法。可W使用絕對(duì)VNA接收機(jī)誤差校正W及非線性測(cè) 量和建模通過(guò)調(diào)諧接收機(jī)矢量網(wǎng)絡(luò)分析器（VNA)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述方法。絕對(duì)VNA接收機(jī)誤差校 正提供VNA接收機(jī)上出現(xiàn)的信號(hào)的絕對(duì)幅度（或功率）和相位的精確測(cè)量。
[0018] 一般，在信號(hào)生成器生成輸出信號(hào)的同時(shí)，信號(hào)生成器外部的信號(hào)源（外部源）利 用外部源的變化幅度和相位狀態(tài)將信號(hào)施加到信號(hào)生成器的輸出端口。為了說(shuō)明，可W假 設(shè)外部源是VNA內(nèi)部的信號(hào)源，但可W包括其它外部源而不脫離本教導(dǎo)的范圍。所施加的 VNA信號(hào)具有與信號(hào)生成器所生成（信號(hào)生成器所設(shè)置）的輸出信號(hào)相同的頻率。相對(duì)于 信號(hào)生成器的輸出信號(hào)設(shè)置外部源的各個(gè)幅度和相位狀態(tài)?？蒞在頻率、幅度、相位和其它 可設(shè)置的特性方面設(shè)置所生成的輸出信號(hào)的狀態(tài)。VNA接收機(jī)在信號(hào)生成器和外部源的各 個(gè)狀態(tài)測(cè)量所得前向和反向信號(hào)。所得信號(hào)數(shù)據(jù)然后通過(guò)非線性模型加W