射频无源表面贴装元件的校准与测量技术的研究

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当代电子技术日新月异,随着电子技术的发展,无源表面贴装元件得到了越来越广泛的应用,尤其在高频电路的设计中,表面贴装元件已经成为了必不可少的电路元件。因此,研究设计高频环境下表面贴装元器件的测量方法,并得到准确的元器件高频特性参数,对表面贴装元件在高频电路中的设计和应用非常重要。然而,现阶段对于无源表面贴装元器件的测量方法还非常有限,在射频频段的测量技术更为缺乏。通过对相关理论技术的深入研究,本文提出了一种在45MHz~12GHz频率范围内的贴片元件测试方法,并且通过实际测量结果验证了测量系统的可靠性。本文的主要工作及贡献有一、研究了测量无源贴片元件的主要方法,通过对比分析,选择了微波网络分析的方法,利用矢量网络分析仪和本文设计的测量夹具直接测量贴片元件的S参数;二、对矢量网络分析仪的误差模型以及校准方法进行了研究和分析,确定了采用TRM以及TRL相结合的校准方法,扩展了测量的频率范围;三、拟定了测量夹具的设计要求,并利用相关软件设计了测量夹具和校准电路,在实际操作中总结了经验并对测量夹具做了很多优化和改进,最终制作出了符合测量要求且适用范围较广的测量夹具;四、分析了电容、电阻、电感元件的高频等效电路模型,建立了实验测量数据的处理程序;五、对实际贴片元件进行了测量,对得到的结果进行了数据处理,得到了元件的特性参数。通过理论分析以及实际测量结果的验证,表明了本文对微波测量理论的分析是正确的;本文提出的TRM和TRL相结合来扩展测量频带范围的校准方法是可行的;本文设计的可调夹具能够达到良好的实际效果、且操作方便、适用范围较广,得到的测量结果是准确的;本文设计的测量系统是可行而且可靠的。
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