扩展操作范围上的测试工具的校准制造技术

一种校准测试工具的方法包括：在第一操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的第一响应，基于所述第一响应在第二操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的所得出的第二响应，在所述第二操作范围集上测量所述测试工具上的校准装置的第二响应，并且基于所述所测量的第二响应和所述所得出的第二响应之间的比较确定对于所述第二操作范围集的测试工具的校正因子。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种校准测试工具的方法包括：在第一操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的第一响应，基于所述第一响应在第二操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的所得出的第二响应，在所述第二操作范围集上测量所述测试工具上的校准装置的第二响应，并且基于所述所测量的第二响应和所述所得出的第二响应之间的比较确定对于所述第二操作范围集的测试工具的校正因子。【专利说明】扩展操作范围上的测试工具的校准
测试工具通常用来评估诸如集成电路、通信系统等的电气装备的操作特性。例如， 向量网络分析仪（VNA)通常用来评估射频（RF)或微波频率电路或系统的响应特性。
技术介绍
为了确保测试工具的精确性能，典型地在实际使用之前对仪器进行校准过程。例 如，VNA可以通过测量它的接收器的响应特性来校准，并且随后根据所测量的特性来调节后 续接收器测量用于更高的精度。例如可以在制造、初始化或首次布置该测试工具时进行这 样的校准过程。 在传统的校准过程中，将测试工具连接到具有已知响应的测试件（device under test，DUT)。该测试件可以被称为校准标准、基准装置或已知装置。DUT的已知响应可以例 如是已知的幅度响应、相位响应、或群组延迟响应。接着，测试工具测试校准标准的响应，并 且将所测量响应与已知响应进行比较。最终，根据已知响应和所测量响应之间的任何差异 来调节或校准测试工具。更具体地，调节测试工具的测量参数以使得所测量响应将更精确 地对应于已知响应。 作为以上校准过程的示例，假定测试工具是VNA并且使用校准过程来校准VNA的 接收器的幅度响应。进一步假定已知响应表示为"K"而所测量响应表示为"Μ=Κ+Λ "，其中 Λ表示已知的和所测量的响应之间的差异。在这些条件下，VNA接收器可以通过以一个与 Λ值对应的校正系数来调节它们的幅度测量而校准，以使得未来的测量将与已知响应一 致。 通常，以上校准过程要求可靠地测量感兴趣的响应特性的能力。例如，当校准幅度 响应时，校准过程必须能够可靠地测量在校准标准的输入和输出处的信号幅度，以便于测 量输入和输出之间的幅度上的改变。通常使用功率计来检测在输入和输出处的各个信号幅 度而可以以直接的方式实施此类幅度测量。然而，在其他类型的校准中，可能要求更复杂的 技术来进行相关的测量。例如，当使用频率转换器（frequency translation device, FTD) (例如，混合器）作为校准标准而校准测试工具的相位响应时，由于输入和输出之间的频率 上的改变而可能难以确定校准标准的输入和输出之间的相移。此难处源于当前没有任何可 用的、能够在FTD的输入和输出处检测绝对相平（phase level)的通用的"相位计"（S卩，与 "功率计"相似）的事实。 为了解决以上难处，已经开发了使用谐波梳状发生器（harmonic comb generator)作为校准标准的新技术来校准测试工具的相位响应。换而言之，只要校准标准 是具有已知相位响应的谐波梳状发生器，该新技术就可以进行相位校准。在此背景下，这样 的谐波梳状发生器可以被称为"相位基准"，并且该校准技术可以被称为"相位基准"校准技 术。相位基准校准技术的示例进一步在2011年5月18日提交的共有美国专利申请公开第 2012/0295548号（'548公开）中详细描述，其主题通过引用合并于此。 不幸地是，该相位基准技术具有至少两个显著的不足。首先，在大多数实际情况 中，相位基准具有有限的操作范围。例如，可以在55MHz到67GHz的范围上操作。因此，相 位基准无法用来在低于55Mhz或高于67GHz的频率处用来校准VNA或其他测试工具的接收 器的相位响应。第二，相位基准通常受限于称为基频率（cardinal frequency)的离散频率。 例如，典型的相位基准可以包括谐波梳状发生器，其在10MHz的整数倍(例如，60MHz，70MHz 等)处生成信号。相位基准不能用来直接校准这些频率之间的相位响应，典型的校准也不能 出借其自身以在这些频率之间内插。 鉴于以上，存在对克服传统途径的不足的测试工具的校准的新途径的普遍需要。
技术实现思路
在代表性实施例中，校准测试工具的方法包括在第一操作范围集上确定测试工具 上的校准装置的第一响应，基于该第一响应在第二操作范围集上确定测试工具上的校准装 置的所得出的第二响应，在第二操作范围集上测量测试工具上的校准装置的第二响应，并 且基于所测量的第二响应和所得出的第二响应之间的比较确定对于第二操作范围集的测 试工具的校正因子。 在另一代表性实施例中，校准网络分析仪的方法包括确定关于第一输入频率范围 和第一输出频率范围的网络分析仪上的FTD的第一响应，基于该第一响应确定关于第二输 入频率范围和第二输出频率范围的网络分析仪上的FTD的所得出的第二响应，测量关于第 二输入频率范围和第二输出频率范围的网络分析仪上的FTD的第二响应，并且基于所测量 的第二响应和所得出的第二响应之间的比较确定对于第二输入频率范围和第二输出频率 范围的网络分析仪的校正因子。 【专利附图】【附图说明】 当参考附图阅读时，所述实施例根据以下详细描述是最易理解的。只要可应用和 实用的，相同的附图标记指示相同的要素。 图1A是根据代表性实施例的配置用于使用第一类DUT进行校准的测试工具的框 图。 图1B是根据代表性实施例的配置用于使用第二类DUT进行校准的测试工具的框 图。 图2A是根据代表性实施例的配置用于使用在第一操作范围集上具有已知响应的 DUT进行校准的第一阶段的测试工具的框图。 图2B是根据代表性实施例的配置用于使用在第一操作范围集和第二操作范围集 上具有未知响应的DUT进行校准的第二阶段的测试工具的框图。 图2C是根据代表性实施例的配置用于使用在第二操作范围集上具有未知响应的 DUT进行校准的第三阶段的测试工具的框图。 图3是图示根据代表性实施例的校准测试工具的方法的流程图。 【具体实施方式】 在以下的详细描述中，出于说明而非限制的目的，阐述公开了具体细节的代表性 实施例以提供本教导的透彻理解。然而，对于享有本公开益处的、具有本领域普通技术的人 员显然的是，偏离这里公开的具体细节的、根据本教导的其他实施例维持在所附权利要求 的范围内。然而，可能省略公知设备和方法的描述以不混淆示例实施例的描述。这样的方 法和设备显然在本教导的范围内。 这里使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并且不意图为限制性的。所定 义的术语是除了所定义术语的技术和科学含义之外还在本教导的
中被普遍理解 和接受的。作为在说明书和所附权利要求中使用的，术语"一"、"一个"和"该"包括单数和 复数对象，除非文中明确规定其他情况。因此，例如"一装置"包括一个装置和多个装置。 通常，所述实施例涉及用于校准诸如VNA之类的测试工具的技术和工艺。所述实 施例允许测试工具在超过校准标准的范围的扩展的操作范围集上被校准。扩展的范围集可 以包括例如校准标准的基频率之间的频率范围，以及在校准标准的最大或最小操作范围以 上或以下的频率范围。 在特定实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准测试工具的方法，包括：在第一操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的第一响应；基于所述第一响应在第二操作范围集上确定所述测试工具上的校准装置的所得出的第二响应；在所述第二操作范围集上测量所述测试工具上的校准装置的第二响应；并且基于所述所测量的第二响应和所述所得出的第二响应之间的比较确定对于所述第二操作范围集的测试工具的校正因子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP顿斯莫尔，J埃里克森，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US