CN107247696B - 一种在噪声系数分析仪中调用s2p文件获取损耗补偿数据的方法 - Google Patents

一种在噪声系数分析仪中调用s2p文件获取损耗补偿数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，包括以下步骤：步骤一，加载源自于网络分析仪的S2P文件，解析S2P格式文件数据；步骤二，提取S2P数据中的有效参数，计算适用于噪声系数分析仪中的损耗补偿值；步骤三，建立新的频率‑损耗值列表，用于修正噪声系数测量中的***损耗；步骤四，保存LOS格式损耗补偿文件，生成与S2P文件同名的LOS格式文件，或者用户自命名另存为LOS文件。本发明操作简便，整个算法可以嵌入到噪声系数分析仪主机软件内，通过菜单一键操作自动完成，也可以在仪器外部利用程控的方式实现；为噪声系数测量中损耗补偿表的建立提供了一种新的快速、有效输入途径。

Description

一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的 方法
技术领域
本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法。
背景技术
现代电子技术的快速发展与应用，使得人们对接收机处理、检测微弱信号能力的需求日益增强。而在表征***处理低电平信号的能力参数中，噪声系数是既适合表征整个接收机***又适合表征放大器、混频器和晶体管等组成部件的唯一参数，在雷达、通信、低噪声接收***、微波制造等领域应用非常广泛。噪声系数的快速、准确测量不仅可以缩短新设计的验证研制周期，也能够大大提高产品的生产检测与计量效率。
基于Y因子法的噪声系数测量包括校准和测量两个过程，当测量过程出现不同于校准过程的连接适配器或附加连接电缆时，则需要使用损耗补偿功能用于修正因附加电缆或适配器的连接/移出而造成的***损耗，从而保证噪声测量的准确性，是噪声系数准确测量的关键技术之一。例如测量高增益设备的噪声系数，在测量过程中需要加入衰减器；具有波导输入的放大器要求配备波导-同轴适配器等情况，都需要使用损耗补偿技术进行损耗修正。
目前，基于Y因子法的噪声系数测量，损耗补偿数据的加载通常有以下三种实现方式：
(1)仅输入一个单一固定损耗值使用于整个测量频段；
(2)通过编辑损耗补偿表，手动逐个输入当前测量频段内损耗件的频率-损耗值数据；
(3)通过加载噪声系数分析仪机内已保存的LOS格式损耗补偿文件实现频率-损耗值的输入。
上述现有的基于Y因子法的噪声系数测量中损耗补偿数据的三种加载方式中：
仅输入一个单一固定损耗值应用于整个测量频段，由于损耗件的特性，很多情况下往往不能完整表征扫描频段内损耗件的损耗特性；
通过编辑损耗补偿表，需手动逐一输入损耗件的频率-损耗表征值，虽然可以表征不同测量频率的损耗特性，但手动输入操作繁琐而费时，且容易出现人为输入错误；
LOS损耗文件虽然可以直接加载调用，但文件格式为噪声系数分析仪特有，不能与其他仪器互用，且每次更换一个新的损耗件，都必须重新进行编辑输入然后再保存才能供下次调用使用，操作不方便，增加了用户测量成本以及用户使用的复杂度。
而当需要补偿的连接件为非标准件时，通常先使用网络分析仪进行双端口的S参数测量，测量结果以S2P文件格式保存，S2P文件以及其中的S11、S21、S12和S22网络参数，不能被现有噪声仪直接使用。
发明内容
为解决上述现有的获取损耗补偿数据技术的不足，本发明提出了一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，包括以下步骤：
步骤一，加载源自于网络分析仪的S2P文件，解析S2P格式文件数据；
步骤二，提取S2P数据中的有效参数，计算适用于噪声系数分析仪中的损耗补偿值；
步骤三，建立新的频率-损耗值列表，用于修正噪声系数测量中的***损耗；
步骤四，保存LOS格式损耗补偿文件，生成与S2P文件同名的LOS格式文件，或者用户自命名另存为LOS文件。
可选地，所述S2P文件覆盖了3种文件格式，包括对数幅度/角度、线性幅度/角度和实部/虚部。
可选地，通过读取所述S2P文件中标有#的信息行属性，判断频率-数据列中的数据类型、数据格式及存放排列顺序，从而解析出文件中的各S参数。
可选地，所述S2P文件是以标准ASCII Touchstone S2P格式显示的，描述了双端口部件与频率相关的线性网络参数，包括频率值、S11、S21、S12、S22网络参数及测试附加信息。
可选地，在所述步骤二中，根据S2P文件中的信息提示，判断S2P文件数据格式类型；
如果是对数幅度/角度格式，则直接提取频率对应的S21幅度参数M作为噪声仪中使用的损耗值L；
如果是线性幅度/角度格式，则提取频率对应的S21线性幅度参数Mlin，通过计算20*log10(Mlin)得到噪声仪中使用的损耗值L；
如果是实部/虚部格式，则提取频率对应的S21参数的实部R和虚部I，通过计算10*log10(R2+I2)得到噪声仪中使用的损耗值L。
可选地，在所述步骤三中，记录S2P文件中损耗件的每个测试频率以及相应频率点上的通过步骤二转换后得到的损耗值L，建立适用于噪声仪的损耗补偿表，直接作用于当前测量状态并在损耗补偿表格中编辑显示。
可选地，所述损耗补偿表根据损耗件在测试***中的连接位置，选择为被测件前或被测件后。
可选地，所述被测件前为噪声源和被测件之间。
可选地，所述被测件后为被测件和噪声仪输入之间。
本发明的有益效果是：
(1)在噪声系数分析仪中直接调用S2P文件获取损耗补偿数据，覆盖了目前已有的3种S2P文件格式，自动完成数据格式转换并显示，简化用户手动输入操作的同时，又可以避免因手动输入错误而造成的人为测量误差，尤其当损耗件的频率-损耗值数据较多时，节省测量建立时间，简捷实用；
(2)S2P格式文件可转换保存为LOS格式，提高了损耗补偿数据在其他仪器的使用兼容性，满足用户的多种使用要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术中存在的缺点，本发明提出了一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，为噪声系数分析仪中损耗补偿值的建立提供了一种新的直接、有效的输入途径。本发明操作简便，通过一键操作自动完成数据提取并转换成噪声系数分析仪专用的频率-损耗值格式，提高了噪声系数测试中损耗补偿功能的易用性，大大缩短测试建立时间，同时降低了因手动输入中人为失误而造成的测量误差。
下面结合说明书附图对本发明的方法进行详细说明。
如图1所示，本发明的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，包括以下步骤：
步骤一，加载源自于网络分析仪的S2P文件，解析S2P格式文件数据。
通常S2P文件为使用网络分析仪所测得的损耗件的S参数标准文件，本发明中的S2P文件覆盖了目前已有的3种格式。
步骤二，提取S2P数据中的有效参数，计算适用于噪声系数分析仪中的损耗补偿值。
步骤三，建立新的频率-损耗值列表，用于修正噪声系数测量中的***损耗。
步骤四，保存LOS格式损耗补偿文件，自动生成与S2P文件同名的LOS格式文件，或者用户自命名另存为LOS文件。
上述步骤一，通常S2P文件来自于网络分析仪的测量输出，是网络分析仪所测得的损耗件的S参数标准文件。本发明中所描述的S2P文件是以标准ASCII Touchstone S2P格式显示的，描述了双端口部件与频率相关的线性网络参数，包括频率值、S11、S21、S12、S22网络参数及一些测试附加信息。本发明中可调用的S2P文件覆盖了目前已有的3种格式：对数幅度/角度、线性幅度/角度和实部/虚部文件格式，这三种文件的后缀都是.S2P，通过读取文件中的标有#的信息行属性，判断频率-数据列中的数据类型、数据格式及存放排列顺序，从而解析出文件中的各S参数。
其中，#标信息行“#Hz S dB R 50”中的dB表示S参数存放为对数幅度/角度格式；#标信息行“#Hz S MA R 50”中的MA表示S参数存放为线性幅度/角度格式；#标信息行“#Hz SRI R 50”中的RI表示S参数存放为实部/需部格式。
上述步骤二中，根据S2P文件中的信息提示，判断S2P文件数据格式类型；如果是对数幅度/角度格式，则直接提取频率对应的S21幅度参数M作为噪声仪中使用的损耗值L；如果是线性幅度/角度格式，则提取频率对应的S21线性幅度参数Mlin，通过计算20*log10(Mlin)得到噪声仪中使用的损耗值L；如果是实部/虚部格式，则提取频率对应的S21参数的实部R和虚部I，通过计算10*log10(R2+I2)得到噪声仪中使用的损耗值L。
上述步骤三中，记录S2P文件中损耗件的每个测试频率以及相应频率点上的通过步骤二转换后得到的损耗值L，建立适用于噪声仪的损耗补偿表，直接作用于当前测量状态并可在损耗补偿表格中编辑显示。此损耗补偿表可根据损耗件在测试***中的连接位置，选择为被测件前(噪声源和被测件之间)或被测件后(被测件和噪声仪输入之间)。
上述步骤四中，本发明自动生成与S2P文件同名的LOS格式文件，或者用户另存为自命名的LOS文件，方便损耗补偿表的移植加载，满足用户在不同测量环境下的使用。
本发明操作简便，整个算法可以嵌入到噪声系数分析仪主机软件内，通过菜单一键操作自动完成，也可以在仪器外部利用程控的方式实现，实用性、可移植性好；为噪声系数测量中损耗补偿表的建立提供了一种新的快速、有效输入途径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，加载源自于网络分析仪的S2P文件，解析S2P格式文件数据；
步骤二，提取S2P数据中的有效参数，计算适用于噪声系数分析仪中的损耗补偿值；
步骤三，建立新的频率-损耗值列表，用于修正噪声系数测量中的***损耗；
步骤四，保存LOS格式损耗补偿文件，生成与S2P文件同名的LOS格式文件，或者用户自命名另存为LOS文件；
在所述步骤二中，根据S2P文件中的信息提示，判断S2P文件数据格式类型；
如果是对数幅度/角度格式，则直接提取频率对应的S21幅度参数M作为噪声仪中使用的损耗值L；
如果是线性幅度/角度格式，则提取频率对应的S21线性幅度参数Mlin，通过计算20*log10(Mlin)得到噪声仪中使用的损耗值L；
如果是实部/虚部格式，则提取频率对应的S21参数的实部R和虚部I，通过计算10*log10(R2+I2)得到噪声仪中使用的损耗值L。
2.如权利要求1所述的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，所述S2P文件覆盖了3种文件格式，包括对数幅度/角度、线性幅度/角度和实部/虚部。
3.如权利要求1所述的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，通过读取所述S2P文件中标有#的信息行属性，判断频率-数据列中的数据类型、数据格式及存放排列顺序，从而解析出文件中的各S参数。
4.如权利要求1所述的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，所述S2P文件是以标准ASCII Touchstone S2P格式显示的，描述了双端口部件与频率相关的线性网络参数，包括频率值、S11、S21、S12、S22网络参数及测试附加信息。
5.如权利要求1所述的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，在所述步骤三中，记录S2P文件中损耗件的每个测试频率以及相应频率点上的通过步骤二转换后得到的损耗值L，建立适用于噪声仪的损耗补偿表，直接作用于当前测量状态并在损耗补偿表格中编辑显示。
6.如权利要求5所述的一种在噪声系数分析仪中调用S2P文件获取损耗补偿数据的方法，其特征在于，所述损耗补偿表根据损耗件在测试***中的连接位置，选择为被测件前或被测件后。
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