多S参数测试在多通道ATS中的设计与实现.doc

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。 （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以获得多通道多参数的测试工作。 4结语 本文主要在当前微波系统中使用较多的矢量网络分析仪的基础上通过多S参数测试方法进行论述，并进一步论述了多通道ATS系统，然后根据这些基本内容对多S参数测试在多通道ATS中的设计与实现问题做了分析，其中主要涉及单通道多参数的校准，多通道多参数校准，单通道多参数测试以及多通道多参数校准等，这种多通道多参数的测试提高了测试速度，具有重要的应用价值。 参考文献 1华琴娣，田丽鸿.多S参数测试在多通道ATS中的设计与实现J.现代雷达，2014（12）. 收稿日期