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在高频石英晶体生产过程中,要求测试仪在高频条件下精确稳定地测量石英晶体的等效电参数。目前使用的直接幅值相位传输法只能测量电路的输入端到输出端的互阻抗,在高频条件下由于电路元件阻抗特性会发生变化,将导致测量信息不全面。而网络分析法将石英晶体等效为一个两端口网络,以电磁波的形式描述传输信号,分别研究输入、输出端的反射特性,和输入端到输出端的正向逆向传输特性,可以更加全面的测量石英晶体测试电路的信息。 本文以石英晶体在串联谐振频率附近的两端口等效电路为基础,应用两端口网络分析原理及散射参数(S参数)与导纳、阻抗的转换关系,研究了石英晶体等效电参数的具体测量方法。网络分析法测量石英晶体等效电参数时,夹具是非常重要的组成部分,本研究中采用π网络电路作为测量夹具,它既可以解决测试接口失配问题,又可以完成输入输出阻抗匹配功能,提高了输入输出端口对称性,改善了测试电路性能。然而夹具的分布参数会引起输出信号的相位偏移,影响石英晶体等效电参数的测试精度,因此本文根据夹具的相关原理提出测试电路的误差等效模型,分析不同误差因素对测试精度的影响,并使用去嵌入方法减小夹具分布参数对测试精度的影响。 两端口网络分析实验数据表明:在全频率范围内,由于传输电缆的电气特性,测试信号的相位有360°的相位翻转,测量的S参数可以直观反应测试晶体的频率特性,能明显显示石英晶体反谐振频率特性,有效避免错误测量。此外,根据测量的S参数和相应的参数转换关系,可以精确测量石英晶体π网络测试电路的阻抗频率曲线,再应用去嵌入的方法可以得到待测晶体的阻抗频率特性。在此基础上可以分析待测石英晶体的静电容,串联谐振频率和串联谐振电阻的初步估计值,这种新方法的测量步骤简单,测量信息全面,适用于高频测量条件,因此在工业分析与统计中有良好的发展前景。