多S参数测试在多通道ATS中的设计与实现.doc

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1、多S参数测试在多通道ATS中的设计与实现　　摘要：本文主要论述在微波系统使用中较多矢量网络分析仪的基础上，通过多S参数测试方法与多通道ATS中的设计与实现问题具体的论述，首先对多S参数自动测试方法作了简要概述，其次论述了多通道ATS系统包含（单通道多参数的校准，多通道多参数校准），最后对这一方法的设计与实现做了详细的论述和分析。　　关键词：多S参数测试多通道ATS设计与实现　　中图分类号：TP306文献标识码：A文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00　　1多S参数自动测试方法概述　　多S参数属于一种网络参数，主要是建立

2、在入射波和反射波关系的基础上，这种参数可以用于微波电路分析，具体的就是从被测物件的一个端口反射信号，同时传向另一个端口，通过这两个端口之间的信号对电路网络进行描述，信号主要指的是相位和幅度。　　对于微波系统的幅度和相位主要是通过矢量网格分析仪进行测定，矢量分析仪在应用过程中的迹线是一个集合，这个集合中的元素主要是测量的相关数据点，也就是在一个频段内所测量的相关数据，这个集合中的数据在理论上是没有数量的限制，但是在实际的应用中要受到矢量分析仪最大窗口数的限制。对于PNA-X系列矢量网络分析仪在测试过程中可以有32个独立的通道，测试通道所包含的

3、迹线测量参数受到测试通道设置的限制，同一个测试通道的设置决定了同一测试通道中的迹线具有一致性。　　矢量分析仪上进行S参数测试过程中，S参数和迹线之间是一一对应的关系，也就是说每一条迹线有一个S参数相对应，那么n个S参数在测试之后就会产生n条迹线，这样对于设置的多条迹线就可以进行多个参数的测试，这种测试方法在单通道ATS测试中经常使用，而且在测试过程中，只需要在设定好的测试通道上进行测试，避免了在测试过程中多次对仪器的重复设置，迹线的开始以及终止频率需要根据S参数设置，当设置不同的S参数时，会产生不同的迹线，对不同迹线的数据采集之后就可以获得

4、相应的S参数。　　2多通道ATS系统概述　　对于多通道ATS而言，每个独立的ATS通道会对应有多条迹线，这样就可以使得不同通道中的S参数共同存在，同时不同的测试通道之间可以互相切换，这样就实现了多通道条件下多S参数的测试工作。　　多通道ATS系统中，多个测试通道的构成主要是通过系统的硬件部分完成的，每一个测试通道需要和测试仪器相连接，矢量网络分析仪的测试通道需要和ATS系统测试通道之间互相对应。这部分主要是依靠系统的软件实现的，这样在硬件和软件联合的条件下构成了ATS多通道测试系统，该系统中的所有的此时通道都使用的是多参数测试方法，为了实现

5、微波系统多通道条件下多参数的测定，可以将多个测试通道和微波系统对应的多个通道连接起来[1]。　　3方法的设计与实现　　微波系统多通道ATS在设计和实现过程中，硬件部分容易满足，也便于实现，但是对应的软件在设计和实现过程中存在着较大的困难。在软件设计和实现过程中，将矢量网络分析仪的测试通道和ATS的测试通道连接起来，具体实现的方法就是在多通道ATS中，每次可以完成一个通道的多个参数校准工作，在所有通道的参数校准之后，将相应的校准数据进行存储，从而供多通道在测试的时候随时调用，在测试过程中要想获得校准的数据就需要通过不同的通道，在获取校准数据之

6、后根据测试通道的多条迹线测试系统通道中的S参数。整个过程可以用图1表示。　　在这操作中，关键的就是实现对多通道参数的校准，在参数校准过程中，可以使用矢量网络分析仪对相关参数进行校准。在校准过程中需要使用切换功能实现多通道的参数校准，最终实现多通道的校准。为了进一步说明多通道ATS系统的设计与实现，下面将以4个通道的微波系统多通道ATS系统进行说明。　　（1）单通道的多参数测试工作。对单通道的多参数校准主要是对通道的全二端口进行校准，在校准过程中可以使用手动校准，也可以使用电子校准件，使用电子件准件在操作中比较简单，S参数在设置的时候只需要设

7、置一个通道的参数，对于多参数，只需要在测试通道上增加S参数即可完成。　　（2）多通道多参数校准工作。多通道的多参数校准，主要是将第一个测试通道设置好的信息直接复制到其它通道，就可以实现其他通道的参数校准，对于ATS的通道也是通过重复的校准，并将所有通道参数校准完成后的数据进行记录，这样就完成了多通道多参数的校准。　　（3）单通道多参数测试工作。在测试之前，需要调用校准保存好的文件，将测试系统进入到微波系统的正常工作状态，之后按照操作要求进行加电和加激励操作，等到微波系统正常工作之后，将电子仪器上的相关数据记录下来，就可以获得测试结果。　　（

8、4）多通道多参数的测试工作。调用多通道多参数校准后的数据，将微波系统和测试系统连接起来，根据通道获得相应的校准数据，接下来的操作和单通道多参数测试的操作一样，所有操作完成之后就可