线损测量方法、装置和系统与流程

1.本技术实施例涉及射频测试技术领域，特别涉及一种线损测量方法、装置和系统。


背景技术：

2.在射频测试过程中，由于被测设备与检测仪表之间不能做到理想的无损连接，这必然会造成射频线路损耗，使得对被测设备射频测试的准确性造成影响。射频线路损耗越大，检测仪表所测得的性能误差越大，因此，在对被测设备进行射频测试之前，需要先测量被测设备与检测仪表之间射频线的损耗，然后根据射频线的线损值在检测仪表中进行对应的补偿，以此来解决射频测试不精确的问题。
3.目前常用网络分析仪对射频线的线损值进行测量，测量过程为：将射频线的两端分别连接网络分析仪的端口1和端口2，然后选择合适的测试模式(比如：s11模式或s21模式)，根据网络分析仪得到射频线的插入损耗，该插入损耗就近似等于线损值。
4.但上述测量方法需要为每一个待测射频线配备一个检测设备(如网络分析仪)，在对大批量射频线进行测量时，需要耗费大量检测设备，效率低、成本高，不适用于大批量测量的工厂环境中。另外工厂环境下射频线一般为单端开路状态，此时也无法将射频线两端都与检测设备连接。
5.申请内容
6.本技术实施方式的目的在于提供一种线损测量方法、装置和系统，将待测射频线的两端分别与开路板和检测设备连接，将待测射频线的两端分别与短路板和检测设备连接，通过开路板和短路板的回波损耗配合检测设备可以高效、精确地完成线损的测量，且每次测量时只需与待测射频线的一端连接，方便应用于大批量工厂环境下的线损测量。
7.为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种线损测量方法，应用于测试系统中的连接设备，所述线损测量系统包括：开路板、短路板和检测设备，所述开路板包括：两端开路的第一阻抗走线；所述短路板包括：一端接地、另一端开路的第二阻抗走线；所述线损测量方法包括：所述开路板上第一阻抗走线的一端与待测射频线一端连接，所述检测设备与所述待测射频线另一端连接，并通过所述检测设备获取所述待测射频线在预设频点的第一线损值；所述短路板上第二阻抗走线的开路一端与所述待测射频线一端连接，所述检测设备与所述待测射频线另一端连接，并通过所述检测设备获取所述待测射频线在所述预设频点的第二线损值；计算所述第一线损值和所述第二线损值的平均值，得到所述待测射频线的线损值。
8.本技术的实施方式还提供了一种线损测量装置，其特征在于，包括：开路板和短路板；
9.所述开路板包括：设置在基板一侧表面的第一阻抗走线，所述第一阻抗走线两端开路；
10.所述短路板包括：设置在基板一侧表面的第二阻抗走线，所述第二阻抗走线一端接地，另一端开路。
11.本技术的实施方式还提供了一种线损测量系统，包括：如上述实施方式所述的开路板、如上述实施方式所述的短路板、夹具和检测设备；
12.所述夹具，用于分别连接所述开路板上第一阻抗走线的一端和所述待测射频线，以及分别连接所述短路板上第二阻抗走线的开路一端和所述待测射频线；
13.所述检测设备，用于当开路板通过所述夹具与所述待测射频线一端连接时，与待测射频线另一端连接，并获取所述待测射频线在预设频点的第一线损值，以及用于当短路板通过所述夹具与所述待测射频线一端连接时，与待测射频线另一端连接，并获取所述待测射频线在预设频点的第二线损值。
14.本技术实施方式提供的线损测量方法，将开路板上第一阻抗走线的一端与待测射频线一端连接，待测射频线另一端与检测设备连接，检测设备直接获取待测射频线在预设频点的第一线损值，然后将短路板上第二阻抗走线的开路一端与待测射频线一端连接，待测射频线另一端与检测设备连接，检测设备直接获取待测射频线在同一频点的第二线损值，计算第一线损值和第二线损值的平均值，即可得到待测射频线的线损值。由于开路板的回波损耗和短路板的回波损耗在同一频点的相位差为180
°
，可简单地视作一种差分信号，即无论开路板和短路板的回波损耗的幅度如何变化，其在同一频点的均值基本保持不变，如此通过这种差分性质的回波损耗可稳定、精确地获取射频线的线损值，且这种方法不含任何有源或无源器件，测试过程无需供电，只需射频线的一端与检测设备连接即可完成测量过程，方便快捷，适用于大批量测试的工厂环境。
附图说明
15.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
16.图1是本技术的实施方式提供的线损测量方法的流程图；
17.图2是本技术的实施方式提供的线损测量装置中开路板200的结构示意图；
18.图3是本技术的实施方式提供的线损测量装置中短路板300的结构示意图一；
19.图4是本技术的实施方式提供的线损测量装置中短路板300的结构示意图二；
20.图5是本技术的实施方式提供的线损测量系统的结构示意图一；
21.图6是本技术的实施方式提供的线损测量系统的结构示意图二。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
23.本技术的实施方式涉及一种线损测量方法，应用于线损测量系统，线损测量系统包括：开路板、短路板和检测设备，开路板包括：两端开路的第一阻抗走线；短路板包括：一
端接地、另一端开路的第二阻抗走线；测试方法的具体流程如图1所示，包括：
24.步骤101，开路板上第一阻抗走线的一端与待测射频线一端连接，检测设备与待测射频线另一端连接，并通过检测设备获取待测射频线在预设频点的第一线损值。
25.本实施例中，将待测射频线分别与开路板上第一阻抗走线的一端和检测设备连接，通过检测设备可直接读取待测射频线在预设频点的第一线损值。检测设备可以是网络分析仪，也可以是其他能发射功率并检测功率的仪器或设备。
26.步骤102，短路板上第二阻抗走线的开路一端与待测射频线一端连接，检测设备与待测射频线另一端连接，并通过检测设备获取待测射频线在预设频点的第二线损值。
27.具体地说，在第一线损值测量完成后，将开路板与待测射频线的连接断开，将短路板上第二阻抗走线和待测射频线连接，测量待测射频线在同一频点的第二线损值。
28.需要说明的是，对于有耗线路，源功率与传输到传输线的功率之间存在一定程度的失配，该失配定义为回波损耗：rl＝-10log(pr/pi)，它是反射功率与输入功率之比。理论上，当电路处于开路或者短路的状态，输入至传输线的功率将被完全反射，此时回波损耗应为0db；实际上，传输线是有路径损耗的，意味着pr/pi≠1，反映在s11(反射系数，即回波损耗)上就是，s11＜0db；所以网络分析仪上开路或者短路所呈现的s11可以换算为线损，即pathloss＝s
11
/2(db)。
29.在工厂环境下射频线一般为单端开路状态，但开路状态下线损值波动较大，使得射频线在不同环境下、不同仪表下测量的同一频点的线损值差别较大，即无法稳定且准确地获取射频线的线损值。基于此，本技术利用开路板和短路板进行线损测量，由于开路板的回波损耗和短路板的回波损耗在同一频点的相位差为180度，可简单地视作一种差分信号，即无论开路板和短路板的回波损耗的幅度如何变化，其在同一频点的均值基本保持不变，如此通过这种差分性质的回波损耗可稳定、精确地获取射频线的线损值。
30.另外，理论上开路板和短路板的回波损耗的相位差为180度，但实际上与180度略有误差，因此本技术通过第一阻抗走线的长度和第二阻抗走线的长度控制开路板和短路板的回波损耗的相位差在180度。但阻抗走线过长，其走线本身就会存在线路损耗，影响测量结果，因此阻抗走线的长度越短越好，理论上阻抗走线甚至可以是一个点，但阻抗走线太短无法控制相位差在180度。因此，本技术第一阻抗走线的长度和第二阻抗走线的长度需要在一个合理范围内。第一阻抗走线的长度和第二阻抗走线的长度可以相同，也可以不同，在此不做限制。
31.步骤103，计算第一线损值和第二线损值的平均值，得到待测射频线的线损值。
32.具体地说，根据第一线损值和第二线损值的平均值可以得到一个稳定且准确的待测射频线的线损值。整个测量方法只需借助开路板和短路板，不使用任何有源或无源的器件，测试过程无需供电，且只需射频线的一端与检测设备连接即可完成测量。若检测设备具有多个检测端口，则可以同时测量多个射频线，适用于大批量测试。
33.在一实施例中，线损测量系统还包括：夹具；开路板上第一阻抗走线的一端通过夹具与待测射频线一端连接；短路板上第二阻抗走线的开路一端通过夹具与待测射频线一端连接。本实施例中的夹具可以是任何结构，只要能使开路板上第一阻抗走线(或短路板上第二阻抗走线)与待测射频线连接即可。
34.本技术实施方式提供的线损测量方法，将开路板上第一阻抗走线的一端与待测射
频线一端连接，待测射频线另一端与检测设备连接，检测设备直接获取待测射频线在预设频点的第一线损值，然后将短路板上第二阻抗走线的开路一端与待测射频线一端连接，待测射频线另一端与检测设备连接，检测设备直接获取待测射频线在同一频点的第二线损值，计算第一线损值和第二线损值的平均值，即可得到待测射频线的线损值。由于开路板的回波损耗和短路板的回波损耗在同一频点的相位差为180
°
，可简单地视作一种差分信号，即无论开路板和短路板的回波损耗的幅度如何变化，其在同一频点的均值基本保持不变，如此通过这种差分性质的回波损耗可稳定、精确地获取射频线的线损值，且这种方法不含任何有源或无源器件，测试过程无需供电，只需射频线的一端与检测设备连接即可完成测量过程，方便快捷，适用于大批量测试的工厂环境。
35.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
36.另外，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
37.本技术的实施方式还涉及一种线损测量装置，应用于测试系统中的连接设备，如图2和图3所示，测量装置：开路板200和短路板300。
38.所述开路板200包括：设置在基板一侧表面的第一阻抗走线201，所述第一阻抗走线201两端开路。
39.所述短路板300包括：设置在基板一侧表面的第二阻抗走线301，所述第二阻抗走线301一端接地，另一端开路。
40.需要说明的是，在pcb板设计领域，接地方式有很多种，对于覆铜基板来说，一般将覆铜区域作为接地平面。第一阻抗走线201两端开路，即第一阻抗走线两端不与任何覆铜区域(接地平面)连接。第二阻抗走线301一端接地，另一端开路，即第二阻抗走线301一端与覆铜区域(接地平面)连接，另一端不与覆铜区域(接地平面)连接。当然，短路板的接地方式还可采用其他方式，本实施例在此不做限制。
41.进一步地，如图4所示，短路板300还包括：设置在基板一侧表面的过孔302，所述基板另一侧表面为接地平面303；所述过孔中填充有导电介质，所述第二阻抗走线301一端通过填充有导电介质的过孔302与所述接地平面303连接。
42.具体地说，在第二阻抗走线301所在基板一侧打孔，形成过孔302，过孔302中填充导电介质，第二阻抗走线301通过过孔302与基板另一侧的接地平面形成短路状态。
43.本实施例中，第一阻抗走线201和第二阻抗走线301的长度均在1-10mm范围内，以此来控制开路板200和短路板300的回波损耗的相位差在180
°±
35
°
以内。另外，第一阻抗走线的长度和第二阻抗走线的长度可以相同，也可以不同，只要均在1-10mm范围内即可。第一阻抗走线201的宽度小于所述第一阻抗走线201的长度，所述第二阻抗走线301的宽度小于
所述第二阻抗走线301的长度。第一阻抗走线201的阻抗值和第二阻抗走线301的阻抗值为线损测量系统阻抗匹配时的阻抗值。
44.具体地说，第一阻抗走线的阻抗值和第二阻抗走线的阻抗值为整个线损测量系统，即从检测设备到开路板或短路板这整个传输线路上阻抗匹配时的阻抗值。若整个系统阻抗失配，则会影响线损测量结果，导致线损测量值不准确。
45.本技术的实施方式还涉及一种线损测量系统，如图5和图6所示，包括：开路板200、短路板300、夹具400和检测设备500。
46.夹具400，用于分别连接所述开路板200上第一阻抗走线201的一端和所述待测射频线，以及分别连接所述短路板300上第二阻抗走线301的开路一端和所述待测射频线。
47.检测设备500，用于当开路板200通过所述夹具400与所述待测射频线一端连接时，与待测射频线另一端连接，并获取所述待测射频线在预设频点的第一线损值，以及用于当短路板300通过所述夹具400与所述待测射频线一端连接时，与待测射频线另一端连接，并获取所述待测射频线在预设频点的第二线损值。
48.进一步地，夹具400包括：第一连接部401和第二连接部402；其中，第一连接部401用于连接开路板200或短路板300；第二连接部402用于连接待测射频线。
49.进一步地，第一连接部401包括：第一顶针4011和第二顶针4012。
50.其中，第一顶针4011用于与第一阻抗走线201的一端充分接触，或者，与第二阻抗走线301的开路一端充分接触；第二顶针4012用于与开路板200或短路板300的接地平面充分接触。
51.需要说明的是，第一顶针4011用于连接第一阻抗走线201或第二阻抗走线301，第二顶针4012用于连接开路板200或短路板300的接地平面实现真实接地。一般来说，以覆铜基板为例，覆铜区域都可认为是接地平面，因此开路板200中除第一阻抗走线201以外的其他区域都可认为是接地平面，通过夹具400上的第二顶针4012与开路板接地平面充分接触，实现真实接地。类似地，短路板300也通过夹具上的第二顶针4012实现真实接地。
52.不难发现，本实施例为与线损测量方法的实施方式相对应的系统实施例，因此本实施方式可与上述测试方法的实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述方法实施方式中。
53.需要说明的是，本实施例所提供的线损测量装置，只描述了主要模块，不代表不包含其他为了实现本技术线损测量方法的基础模块或单元。
54.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。