CN108828486B - 一种可自由配置接头的电子校准装置及其标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自由配置接头的电子校准装置及其标定方法，属于微波测试领域，本发明装置包括结构部分和电路部分；结构部分，包括电子标准芯片、微波腔体及微带转接器；电子标准芯片封装在微波腔体中，微波腔体通过带有法兰的微带转接器将其端口引出，在微带转接器端口连接有不同类型的可替换接头；电路部分，包括CPU、存储器和通信接口。本发明中微波模块到接头采用可更换连接器的结构，从结构上保证自由配置接头，扩大校准装置的应用范围；将定标数据进行分块存储和调用，从软件架构上保证可存储多套接头类型的定标数据；完整的定标流程，保证定标数据的准确性。
Description
技术领域
本发明属于微波测试领域，具体涉及一种可自由配置接头的电子校准装置及其标定方法。
背景技术
使用矢量网络分析仪进行器件测试时,需先进行校准。为保证校准的精确性,需要保证校准件与被测件的接头类型极性一致。由于校准件出厂时接头类型已经确定,面对接头种类繁杂的被测件，只有采购多种接头类型的校准件。利用校准件对矢量网络分析仪校准，可以简化校准流程，提高校准速度，且能保证良好的校准精度。
但是随着被测件类型的不断丰富，被测件的接头形式多种多样，而校准件出厂时只配备一种接头，此时已无法满足操作人员对校准的需求。
现有校准件都是针对一种类型的接头，比如是德科技公司的N4691电子校准装置和85052D机械校准件，中电科41所的20403电子校准装置和31123机械校准件，端口都是3.5mm同轴连接器。在采用校准装置/校准件校准的过程中，为保证校准的精确性,需要保证校准件与被测件的接头类型极性一致。
如图1所示，现有电子校准装置将电子标准开关与端口A、B通过微波腔体封装到了一起。有点是，便于生产制造。但是对不同接头类型的被测件,不能提供有效的解决办法。只能使用对应接头类型的电子校准装置，造成了资源的浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种可自由配置接头的电子校准装置及其标定方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可自由配置接头的电子校准装置，包括结构部分和电路部分；
结构部分，包括电子标准芯片、微波腔体及微带转接器；
电子标准芯片封装在微波腔体中，微波腔体通过带有法兰的微带转接器将其端口引出，在微带转接器端口连接有不同类型的可替换接头；
电路部分，包括CPU、存储器和通信接口；
CPU，被配置为用于存储校准装置的整体信息，包括校准装置型号、端口数、反射标准总数和传输标准总数；
存储器中的Block0，被配置为用于存储定标总信息，包括生产序列号、定标数据套数；
存储器中的Block(i×100+1)，被配置为用于存储第i套定标数据的信息头，包括定标名称、最大频率、最小频率、定标点数、接头描述列表，接头描述列表的内容为第i套定标数据下各端口的接头类型和极性；
存储器中的Block(i×100+2)，被配置为用于存储第i套定标数据的频率信息；
存储器中的Block(i×100+3)～Block(i×100+100)，被配置为用于存储第i套定标数据的各标准定标值，包括标准的实部数据和标准的虚部数据。
此外，本发明还提到一种可自由配置接头的电子校准装置的标定方法，改方法采用如上所述的可自由配置接头的电子校准装置，包括如下步骤：
步骤1：将校准装置整体信息写入CPU中；
步骤2：判断类型i的接头数是否大于定标接头的总数I；
若：判断结果是类型i的接头数大于定标接头的总数I，则执行步骤17；
或判断结果是类型i的接头数小于或者等于定标接头的总数I，则执行步骤3；
步骤3：在矢量网络分析仪端口处连接i类型的电缆；
步骤4：使用机械校准件对矢量网络分析仪进行校准；
步骤5：将i类型的接头连接到校准装置的微带转接器上；
步骤6：获取定标名称及矢量网络分析仪设置的包括频率和扫描点数在内的信息；
步骤7：将第i套定标数据的信息头，写入到存储器的Block(100×i+1)数据块中；
步骤8：获取矢量网络分析仪的频率列表；
步骤9：将第i套定标数据的频率列表，写入到存储器的Block(100×i+2)数据块中；
步骤10：判断校准装置的标准状态j是否大于总标准状态J；
若：判断结果是校准装置的标准状态j大于总标准状态J，则执行步骤14；
或判断结果是校准装置的标准状态j小于或者等于总标准状态J，则执行步骤11；
步骤11：设置标准状态为j；
步骤12：读取矢量网络分析仪测量的标准状态j的实部数据和虚部数据；
步骤13：将标准状态j加1，转到步骤10；
步骤14：将第i套定标的各标准定标值写入到存储器中的Block(100×i+3)～Block(100×i+100)数据块中；
步骤15：拆除校准装置端口上类型i的接头；
步骤16：将接头数i加1，转到步骤2；
步骤17：完成所有类型接头的校准装置定标。
本发明所带来的有益技术效果：
1、微波模块到接头采用可更换连接器的结构，从结构上保证自由配置接头，扩大校准装置的应用范围；
2、将定标数据进行分块存储和调用，从软件架构上保证可存储多套接头类型的定标数据；
3、完整的定标流程，保证定标数据的准确性。
附图说明
图1为双端口电子校准装置硬件结构示意图。
图2为可配置不同类型接头的微波结构示意图。
图3为适用多套定标信息的数据结构示意图。
图4为本发明方法的流程图。
其中，1-可替换接头；2-微带转接器；3-微波腔体。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明一种可自由配置接头的电子校准装置，通过将微波结构设计为可配置不同类型接头、将软件架构设计为可支持多套定标数据、完善的定标流程来实现。
一、结构设计(如图2所示)
在结构方面，电子标准封装到微波腔体中。微波腔体通过带有法兰的微带转接器将端口引出。在微带转接器端口可以连接不同类型的接头。至此，同过对图中接头的替换，实现结构上接头的可替换。
二、软件架构设计(如图3所示)
校准装置属于标准，其每个标准的状态需要被定标。本发明的电子校准装置端口配置不同类型的转接器，所以针对每种配置都需要有与之对应的定标数据。
本发明将电子校准装置的CPU用于存储校准装置的整体信息，此类信息不随定标信息的改变而改变。包括：校准装置型号、端口数、反射标准总数、传输标准总数。
将存储器中的Block0用于存储定标总信息。包括：生产序列号、定标数据套数。
将存储器中的Block(i×100+1)用于存储第i套定标数据的信息头。包括：定标名称、最大频率、最小频率、定标点数、接头描述列表。其中接头描述列表为第i套定标数据下各端口的接头类型、极性。
将存储器中的Block(i×100+2)用于存储第i套定标数据的频率信息。
将存储器中的Block(i×100+3)～Block(i×100+100)用于存储第i套定标数据的各标准定标值。包括：标准的实部数据和标准的虚部数据。电子校准装置含有多个标准，通常反射标准≥3，直通标准≥1。
三、定标过程(其流程如图4所示)
步骤1：将校准装置整体信息写入CPU中；
步骤2：判断类型i的接头是否大于定标接头的总数I；
若：判断结果是类型i的接头大于定标接头的总数I，则执行步骤17；
或判断结果是类型i的接头小于或者等于定标接头的总数I，则执行步骤3；
步骤3：在矢量网络分析仪端口处连接i类型的电缆；
步骤4：使用机械校准件对矢量网络分析仪进行校准；
步骤5：将i类型的接头连接到校准装置的微带转接器上；
步骤6：获取定标名称及矢量网络分析仪设置的包括频率和扫描点数在内的信息；
步骤7：将第i套定标数据的信息头，写入到存储器的Block(100×i+1)数据块中；
步骤8：获取矢量网络分析仪的频率列表；
步骤9：将第i套定标数据的频率列表，写入到存储器的Block(100×i+2)数据块中；
步骤10：判断校准装置的标准状态j是否大于总标准状态J；
若：判断结果是校准装置的标准状态j大于总标准状态J，则执行步骤14；
或判断结果是校准装置的标准状态j小于或者等于总标准状态J，则执行步骤11；
步骤11：设置标准状态为j；
步骤12：读取矢量网络分析仪测量的标准状态j的实部数据和虚部数据；
步骤13：将标准状态j加1，转到步骤10；
步骤14：将第i套定标的各标准定标值写入到存储器中的Block(100×i+3)～Block(100×i+100)数据块中；
步骤15：拆除校准装置端口上类型i的接头；
步骤16：将接头数i加1，转到步骤2；
步骤17：完成所有类型接头的校准装置定标。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种可自由配置接头的电子校准装置，其特征在于：包括结构部分和电路部分；
结构部分，包括电子标准芯片、微波腔体及微带转接器；
电子标准芯片封装在微波腔体中，微波腔体通过带有法兰的微带转接器将其端口引出，在微带转接器端口连接有不同类型的可替换接头；
电路部分，包括CPU、存储器和通信接口；
CPU，被配置为用于存储校准装置的整体信息，包括校准装置型号、端口数、反射标准总数和传输标准总数；
存储器中的Block0，被配置为用于存储定标总信息，包括生产序列号、定标数据套数；
存储器中的Block(i×100+1)，被配置为用于存储第i套定标数据的信息头，包括定标名称、最大频率、最小频率、定标点数、接头描述列表，接头描述列表的内容为第i套定标数据下各端口的接头类型和极性；
存储器中的Block(i×100+2)，被配置为用于存储第i套定标数据的频率信息；
存储器中的Block(i×100+3)～Block(i×100+100)，被配置为用于存储第i套定标数据的各标准定标值，包括标准的实部数据和标准的虚部数据。
2.一种可自由配置接头的电子校准装置的标定方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的可自由配置接头的电子校准装置，包括如下步骤：
步骤1：将校准装置整体信息写入CPU中；
步骤2：判断类型i的接头数是否大于定标接头的总数I；
若：判断结果是类型i的接头数大于定标接头的总数I，则执行步骤17；
若判断结果是类型i的接头数小于或者等于定标接头的总数I，则执行步骤3；
步骤3：在矢量网络分析仪端口处连接i类型的电缆；
步骤4：使用机械校准件对矢量网络分析仪进行校准；
步骤5：将i类型的接头连接到校准装置的微带转接器上；
步骤6：获取定标名称及矢量网络分析仪设置的包括频率和扫描点数在内的信息；
步骤7：将第i套定标数据的信息头，写入到存储器的Block(100×i+1)数据块中；
步骤8：获取矢量网络分析仪的频率列表；
步骤9：将第i套定标数据的频率列表，写入到存储器的Block(100×i+2)数据块中；
步骤10：判断校准装置的标准状态j是否大于总标准状态J；
若：判断结果是校准装置的标准状态j大于总标准状态J，则执行步骤14；
若判断结果是校准装置的标准状态j小于或者等于总标准状态J，则执行步骤11；
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