射频S参数测量装置的制作方法

本技术有涉及一种测量装置，尤指一种射频s参数测量装置。

背景技术：

1、高频电路的设计中使用的散射参数，即所谓的s参数(scattering parameters)进行电路的设计，因为在高频的领域中甚难定义出绝对的开路或短路，且在网络中亦不易测量到总电压、电流。同时有些有源组件如晶体管、二极管等在开路或短路的电路环境中亦无法稳定工作。因此必须使用高频较易测量的入射与反射功率来定义电路的参数，即所谓的s参数。

2、一般s参数测量的仪器为向量网络分析仪(vector network analyzer,vna)，但在射频集成电路(ic)产线中，必须要测量其它射频(rf)测试项目，如一分贝压缩点输出功率(pldb)、频谱屏蔽(spectral mask)、误差向量幅度(evm)及相邻通道功率比(acpr)，此为向量网络分析仪无法测量的部分。此外，向量网络分析仪虽然能支持毫米波频段的s参数测量，但价格昂贵。对于向量网络分析仪无法测量的部分，可用向量信号产生器(vectorsignal generator,vsg)和向量信号分析器(vector signal analyzer,vsa)进行测量。然而，向量信号产生器与向量信号分析器只能支持6十亿赫兹(ghz)以下的频率，而无法支持毫米波频段，即28～39ghz的s参数测量。

3、因此，本实用新型在针对上述的困扰，提出一种射频s参数测量装置，以解决习知所产生的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的，在于提供一种射频s参数测量装置，其以低成本测量高频的s参数，例如毫米波频段的s参数。

2、在本实用新型的一实施例中，一种射频s参数测量装置耦接一待测物，射频s参数测量装置包括一向量网络分析仪、一升降频装置与一信道切换装置。向量网络分析仪用以产生一低频向量信号。升降频装置耦接向量网络分析仪，其中升降频装置用以接收低频向量信号与高频信号，并利用低频向量信号与高频信号产生一高频向量信号。信道切换装置具有一第一端口与一第二端口，待测物耦接于第一端口与第二端口之间，信道切换装置耦接升降频装置。信道切换装置用以传送高频向量信号至待测物，待测物反射高频向量信号以形成高频反射向量信号，高频向量信号透射待测物以形成高频透射向量信号。升降频装置用以接收高频向量信号、高频反射向量信号与高频透射向量信号，以利用高频向量信号、高频反射向量信号与高频透射向量信号产生低频向量信号、低频反射向量信号与低频透射向量信号。向量网络分析仪用以接收并分析低频向量信号、低频反射向量信号与低频透射向量信号，以得到s参数测量值。

3、在本实用新型的一实施例中，射频s参数测量装置还包括一高频信号产生器与一信号分配器。高频信号产生器用以产生高频信号，信号分配器耦接高频信号产生器与升降频装置。信号分配器用以接收并分配高频信号至升降频装置。

4、在本实用新型的一实施例中，升降频装置包括一第一混波器、一第二混波器、一第三混波器与一第四混波器。第一混波器与第二混波器耦接信号分配器与向量网络分析仪。在第一混波器接收低频向量信号与高频信号，并利用低频向量信号与高频信号产生高频向量信号时，第二混波器接收高频信号与高频透射向量信号，并利用高频信号与高频透射向量信号产生低频透射向量信号。在第一混波器接收高频信号与高频透射向量信号，并利用高频信号与高频透射向量信号产生低频透射向量信号时，第二混波器接收低频向量信号与高频信号，并利用低频向量信号与高频信号产生高频向量信号。第三混波器耦接信号分配器与向量网络分析仪。第三混波器用以接收高频信号与高频向量信号，并利用高频信号与高频向量信号产生低频向量信号。第四混波器耦接信号分配器与向量网络分析仪。第四混波器用以接收高频信号与高频反射向量信号，并利用高频信号与高频反射向量信号产生低频反射向量信号。

5、在本实用新型的一实施例中，射频s参数测量装置还包括一第一带通滤波器、一第二带通滤波器、一第三带通滤波器、一第四带通滤波器、一第五带通滤波器与一第六带通滤波器。第一带通滤波器耦接于第一混波器与向量网络分析仪之间，其中第一带通滤波器用以滤除第一混波器产生的杂散(spur i ous)信号。第二带通滤波器耦接于第一混波器与信道切换装置之间，其中第二带通滤波器用以滤除第一混波器产生的杂散信号。第三带通滤波器耦接于向量网络分析仪与第二混波器之间，其中第三带通滤波器用以滤除第二混波器产生的杂散信号。第四带通滤波器耦接于第二混波器与信道切换装置之间，其中第四带通滤波器用以滤除第二混波器产生的杂散信号。第五带通滤波器耦接于第三混波器与向量网络分析仪之间，其中第五带通滤波器用以滤除第三混波器产生的杂散信号。第六带通滤波器耦接于第四混波器与向量网络分析仪之间，其中第六带通滤波器用以滤除第四混波器产生的杂散信号。

6、在本实用新型的一实施例中，射频s参数测量装置还包括一第一放大器、一第二放大器、一第三放大器、一第四放大器、一第五放大器与一第六放大器。第一放大器耦接于第五带通滤波器与向量网络分析仪之间，其中第一放大器用以放大低频向量信号的功率。第二放大器耦接于第四混波器与向量网络分析仪之间，其中第二放大器用以放大低频反射向量信号的功率。第三放大器耦接于信号分配器与第一混波器之间，其中第三放大器用以放大高频信号的功率。第四放大器耦接于信号分配器与第二混波器之间，其中第四放大器用以放大高频信号的功率。第五放大器耦接于信号分配器与第三混波器之间，其中第五放大器用以放大高频信号的功率。第六放大器耦接于信号分配器与第四混波器之间，其中第六放大器用以放大高频信号的功率。

7、在本实用新型的一实施例中，信道切换装置还包括一第一方向性耦合器、一第二方向性耦合器、一第一通道切换开关与一第二通道切换开关。第一方向性耦合器耦接第一混波器与第一端口，第二方向性耦合器耦接第二端口与第二混波器。第一通道切换开关耦接第三混波器、第一方向性耦合器与第二方向性耦合器，第二通道切换开关耦接第一方向性耦合器、第二方向性耦合器与第四混波器。

8、在本实用新型的一实施例中，第一方向性耦合器用以传送高频向量信号至待测物，第一方向性耦合器与第一通道切换开关用以传送高频向量信号至第三混波器。第一方向性耦合器与第二通道切换开关用以传送高频反射向量信号至第四混波器，第二方向性耦合器用以传送高频透射向量信号至第二混波器。

9、在本实用新型的一实施例中，第二方向性耦合器用以传送高频向量信号至待测物，第二方向性耦合器与第一通道切换开关用以传送高频向量信号至第三混波器。第二方向性耦合器与第二通道切换开关用以传送高频反射向量信号至第四混波器，第一方向性耦合器用以传送高频透射向量信号至第一混波器。

10、在本实用新型的一实施例中，低频向量信号的频率属于微波(microwave)频段，高频信号的频率属于微波频段或毫米波(mm wave)频段。

11、在本实用新型的一实施例中，s参数测量值包括顺向反射参数测量值、顺向馈入参数测量值、逆向反射参数测量值与逆向馈入参数测量值。

12、基于上述，射频s参数测量装置采用升频与降频技术，以低成本测量高频的s参数，例如毫米波频段的s参数。