使用測量設(shè)備來確定信號生成器的工作特性的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請總體上設(shè)及測量設(shè)備和其方法，具體地，設(shè)及用于確定待測試設(shè)備的工作 特性的測量設(shè)備和其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了測試和分析目的，采用多種當(dāng)前技術(shù)測量信號生成器（或待測試設(shè)備值UT)) 的各種特性。當(dāng)前技術(shù)包括：僅使用線性測量和模型生成信號生成器特性，因此即使信號生 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，對信號生成器所執(zhí)行的測量包括使用功率傳感器和矢量網(wǎng)絡(luò)分析器 (VNA)配置。功率傳感器用于測量信號生成器（或待測試設(shè)備值UT)的輸出信號特性），VNA 用于測量信號生成器的輸出阻抗。然而，該方法存在很多不利之處。例如，VNA用于僅在信 號生成器不生成輸出信號時測量信號生成器的輸出端口的阻抗匹配，導(dǎo)致輸出阻抗測量約 束。當(dāng)比較信號"接通"狀態(tài)與信號"關(guān)斷"狀態(tài)時，信號生成器的輸出端口的阻抗是典型不 同的。當(dāng)信號生成器處于"接通"并且生成信號時，獲得更精確的測量，但運種測量在標(biāo)準(zhǔn) VNA方法的情況下是不可能的。此外，因為功率傳感器是寬帶接收機，所W功率傳感器與基 本信號組合來測量輸出信號的任何非線性失真（例如諧波）?；绢l率的分量和失真的分 量無法彼此區(qū)分，導(dǎo)致當(dāng)試圖在期望的基本頻率處測量信號時的所測量的結(jié)果的誤差。此 夕F，功率傳感器的動態(tài)范圍與VNA調(diào)諧接收機相比很低，功率傳感器阻抗是不完美的（例如 SOohms)，因此當(dāng)連接時影響信號生成器性能，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量，其中，VNA測 量來自信號生成器的輸出信號的幅度和相位W及"熱"S參數(shù)，W確定信號生成器的輸出阻 抗。然而，根據(jù)該方法，VNA的信號源和接收機相對于信號生成器在頻率方面有偏移，因此 約束輸出阻抗測量。運是因為，在信號生成器生成輸出信號的同時，對信號生成器進(jìn)行受誤 差校正的S參數(shù)阻抗匹配測量，頻率的偏移使得用于在信號生成器所生成的信號與VNA信 號源所生成的信號之間進(jìn)行區(qū)分的能力成為可能。理想地，應(yīng)在所生成的信號的相同頻率 而不是在所測量的結(jié)果中引入誤差的頻率的偏移處標(biāo)識信號生成器特性。另一限制是，該 方法假設(shè)線性模型，因此僅描述信號生成器的線性行為。
[0005] 在又一傳統(tǒng)方法中，VNA實現(xiàn)禪合器和開路/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)依賴于信號生成器工作 不受反射信號影響的假設(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，需要一種非線性測量和建模方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在代表性實施例中，提供一種用于通過測量設(shè)備來確定信號生成器的工作特性的 方法。所述方法包括：在信號生成器的輸出端口處執(zhí)行所述信號生成器所生成的輸出信號 和對應(yīng)反射信號的第一測量集合，其中，遍歷所述輸出信號的多個頻率和多個幅度來執(zhí)行 所述第一測量集合；將外部信號施加到所述信號生成器的所述輸出端口；在所述外部信號 施加到所述輸出端口的同時，在所述信號生成器的所述輸出端口處執(zhí)行所述輸出信號和所 述對應(yīng)反射信號的第二測量集合，其中，遍歷所述輸出信號的所述多個頻率和所述多個幅 度來執(zhí)行所述第二測量集合，對于所述第二測量集合中的每個測量，所述外部信號具有與 所述輸出信號相同的頻率；通過非線性模型憑借所述第一和第二測量集合的處理結(jié)果來確 定描述所述信號生成器的工作特性的系數(shù)集合。
[0008] 在另一代表性實施例中，一種用于確定待測試設(shè)備值UT)的工作特性的測量設(shè)備 包括測試端口、信號源、第一接收機、第二接收機和處理單元。所述測試端口配置為連接到 所述DUT的輸出端口，用于輸入所述DUT所生成的輸出信號并且輸出與所述輸出信號對應(yīng) 的反射信號。所述信號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。所述第一接收機配置為在外部信號沒有施加到所述DUT的所述輸出端口的情況下經(jīng)由 第一禪合器執(zhí)行所述信號生成器所生成的所述輸出信號的第一輸出信號測量集合，并且配 置為在所述外部信號施加到所述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 第二輸出信號測量集合。所述第二接收機配置為在外部信號沒有施加到所述DUT的所述 輸出端口的情況下經(jīng)由第二禪合器執(zhí)行所述反射信號的第一反射信號測量集合，并且配置 為在所述外部信號施加到所述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 二反射信號測量集合。所述處理單元配置為通過非線性模型憑借所述第一和第二輸出信號 測量和反射信號測量集合的處理結(jié)果來確定描述所述信號生成器的所述工作特性的系數(shù) 集合。遍歷所述輸出信號的多個頻率和多個幅度來執(zhí)行所述第一和第二輸出信號測量和反 射信號測量集合，對于所述第二輸出信號和反射信號測量集合中的每個測量，所述外部信 號具有與所述輸出信號相同的頻率。
【附圖說明】
[0009] 當(dāng)結(jié)合附圖加W閱讀時，代表性實施例根據(jù)W下【具體實施方式】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)代表性實施例的用于確定待測試設(shè)備值UT)的工作特性的測量設(shè)備的 簡化框圖。
[0011] 圖2是根據(jù)代表性實施例的用于確定DUT的工作特性的測量設(shè)備的簡化框圖。 [001引圖3是示出根據(jù)代表性實施例的使用非線性模型來確定DUT的工作特性的方法的 流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 在W下【具體實施方式】中，為了解釋而非限制的目的，闡述公開了特定細(xì)節(jié)的示例 實施例，W提供對于根據(jù)本教導(dǎo)的實施例的透徹理解。然而，對于已受益于本公開的本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員明顯的是，根據(jù)本教導(dǎo)的脫離在此公開的特定細(xì)節(jié)的其它實施例仍然在所附 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便不會使得示例性實施例的 描述模糊。運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，如說明書和權(quán)利要求書中使用的那樣，術(shù)語"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 個設(shè)備或多個設(shè)備。
[0015] 如說明書和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了其普通意義之外，術(shù)語"基本上" 或"實質(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)人員會認(rèn)為所 述移除是可接受的。
[0016] 如說明書和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了其普通意義之外，術(shù)語"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 認(rèn)為所比較的項是相同的。
[0017] 各個代表性實施例總體上提供一種用于精確地表征信號生成器（例如射頻（RF) / 微瓦（yw)信號生成器）的行為的方法。可W使用絕對VNA接收機誤差校正W及非線性測 量和建模通過調(diào)諧接收機矢量網(wǎng)絡(luò)分析器（VNA)來實現(xiàn)所述方法。絕對VNA接收機誤差校 正提供VNA接收機上出現(xiàn)的信號的絕對幅度（或功率）和相位的精確測量。
[0018] 一般，在信號生成器生成輸出信號的同時，信號生成器外部的信號源（外部源）利 用外部源的變化幅度和相位狀態(tài)將信號施加到信號生成器的輸出端口。為了說明，可W假 設(shè)外部源是VNA內(nèi)部的信號源，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信號具有與信號生成器所生成（信號生成器所設(shè)置）的輸出信號相同的頻率。相對于 信號生成器的輸出信號設(shè)置外部源的各個幅度和相位狀態(tài)。可W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的狀態(tài)。VNA接收機在信號生成器和外部源的各 個狀態(tài)測量所得前向和反向信號。所得信號數(shù)據(jù)然后通過非線性模型加W