DE19839133A1 - Netzwerkanalysatormessverfahren für Bauelemente mit hohem Dynamikbereich - Google Patents
Netzwerkanalysatormessverfahren für Bauelemente mit hohem DynamikbereichInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Netzwerkanalysa
toren und insbesondere auf Netzwerkanalysatoren mit hoher
Meßgeschwindigkeit.
Die Meßgeschwindigkeit wurde ein immer wichtigeres Verhal
tensmerkmal für moderne Netzwerkanalysatoren. Eine hohe Meß
geschwindigkeit kann in einer Herstellungsumgebung wün
schenswert sein, derart, daß ein Benutzer eines Netzwerkana
lysators Meßempfindlichkeit opfern möchte, wenn er bestimmte
Bauelementparameter charakterisieren möchte, wie z. B. den
Vorwärts- oder den Rückwärts-Transmissionsparameter, wenn
eine entsprechende Zunahme der Meßgeschwindigkeit erreicht
werden kann. Alternativ könnte der Benutzer den Wunsch ha
ben, weniger als den vollen Satz von Charakterisierungspara
metern, die für ein getestetes Bauelement (DUT; DUT = Device
Under Test) gemessen werden, zu extrahieren, wenn eine ent
sprechende Zunahme der Meßgeschwindigkeit realisiert werden
könnte. In bestimmten Meßanwendungen kann die Charakterisie
rung bestimmter Bauelementparameter, wie z. B. den Rück
wärtstransmissions-Streuparameter S12, nicht notwendig sein,
um das Verhalten des DUT zu verifizieren. Aufgrund von Meß
fehlern, die bei kommerziell verfügbaren Netzwerkanalysato
ren inhärent vorhanden sind, baut die Charakterisierung des
Vorwärtstransmissionsparameters eines DUT nicht nur auf der
Messung der Vorwärtstransmissionscharakteristik des DUT,
sondern auch auf Messungen der Rückwärtstransmissionscharak
teristika und des Vorwärts- und des Rückwärtsreflexionscha
rakteristika des DUT. Somit kann selbst bei Meßanwendungen,
bei denen nur der Vorwärtstransmissionsparameter eines
Bauelements gesucht wird, die Meßgeschwindigkeit durch ein
faches Weglassen der Messungen des Rückwärtstransmissions
parameters und der Reflexionsparameter des DUT nicht erhöht
werden. Die Meßgeschwindigkeit wird besonders beeinträch
tigt, wenn das DUT eine hohe Dämpfung oder einen hohen Dyna
mikbereich hat, wodurch Signale mit niedrigem Pegel an dem
Netzwerkanalysator erzeugt werden.
Gegenwärtig verfügbare Meßverfahren verwenden ohne Rücksicht
auf die Anwendung eine schmale ZF-Bandbreite in dem Netz
werkanalysator, wenn die Vorwärts- und die Rückwärts-Trans
missions- und -Reflexionscharakteristika eines DUT mit hohem
Dynamikbereich gemessen werden, um die Meßempfindlichkeit zu
verbessern. Da die schmale ZF-Bandbreite die Meßansprechzeit
des Netzwerkanalysators verringert, wird die Meßgeschwindig
keit als Ergebnis dieser vom Bauelement unabhängigen Verwen
dung der schmalen ZF-Bandbreite übermäßig begrenzt, um den
vollen Satz von Transmissions- und Reflexions-Parametern des
DUT zu messen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Meßverfahren für einen Netzwerkanalysator zu schaffen, durch
das die Meßgeschwindigkeit für Bauelemente mit hohem Dyna
mikbereich erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Meßverfahren für einen Netz
werkanalysator gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 8 gelöst.
Die vorliegende Erfindung ist besonders dann von Vorteil,
wenn der volle Satz von Bauelementparametern nicht erwünscht
ist, oder wenn die Meßempfindlichkeit bei der Charakterisie
rung zumindest eines Bauelementparameters geopfert werden
kann.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung variieren Meßverfahren selektiv die ZF-Bandbreite
eines Netzwerkanalysators, um die Meßgeschwindigkeit für
Bauelemente mit hohem Dynamikbereich zu erhöhen. Eine erhöh
te Meßgeschwindigkeit wird realisiert, wenn weniger als der
volle Satz von Vorwärts- und Rückwärts-Transmissions- und
-Reflexionsparametern für ein getestetes Bauelement (DUT)
gesucht wird, oder wenn Meßempfindlichkeit für einen oder
mehrere der Bauelementparameter geopfert wird. Für DUTs mit
hohem Dynamikbereich haben Rauschbeiträge auf den Rückwärts
transmissionsparameter einen vernachlässigbaren Effekt auf
die Meßgenauigkeit des Vorwärtstransmissionsparameters des
DUT. Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung umfaßt ein Meßverfahren die Schritte
des Einstellens der Bandbreite des ZF-Filters für jeden ent
sprechenden Meßdurchlauf des Netzwerkanalysators gemäß dem
Teilsatz von Bauelementparametern, die gesucht werden. Die
Vorwärtstransmissions- und die Vorwärtsreflexions-Charak
teristika des getesteten Bauelements werden unter Verwendung
einer ersten ZF-Bandbreite gemessen, während die Rückwärts
transmissions- und die Rückwärtsreflexions-Charakteristika
des Bauelements unter Verwendung einer zweiten ZF-Bandbreite
gemessen werden. Wenn eine hohe Meßempfindlichkeit des Vor
wärtstransmissionsparameters, wie z. B. des Streuparameters
S21 des Bauelements mit hohem Dynamikbereich, gesucht wird,
wird die erste ZF-Bandbreite ausgewählt, um kleiner als die
zweite ZF-Bandbreite zu sein. Wenn eine hohe Empfindlichkeit
des Rückwärtstransmissionsparameters, wie z. B. des Streupa
rameters S12 des Bauelements, gesucht wird, wird die zweite
ZF-Bandbreite schmäler als die erste ZF-Bandbreite ausge
wählt. Wenn die erste ZF-Bandbreite und die zweite ZF-Band
breite sehr stark unterschiedlich sind, wird eine etwa
zweifache Steigerung der Meßgeschwindigkeit allein aus der
Auswahl der zwei unterschiedlichen ZF-Bandbreiten erreicht.
Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung wird ein getrennter Meßdurchlauf oder
ein getrenntes Meßwobbeln für den Vorwärtstransmissionspara
meter, den Rückwärtstransmissionsparameter, den Vorwärtsre
flexionsparameter und den Rückwärtsreflexionsparameter ver
wendet. Das Meßverfahren liefert eine getrennte Auswahl der
ZF-Bandbreite für jeden der vier getrennten Meßdurchläufe
eines Netzwerkanalysators. Typischerweise haben der Vor
wärtsreflexionsparameter und der Rückwärtsreflexionsparame
ter eine hohe Amplitude, und dieselben werden unter Verwen
dung einer relativ breiten ZF-Bandbreite gemessen. Wenn eine
schmale ZF-Bandbreite für die Messung nur des Vorwärts- oder
des Rückwärtstransmissionsparameters ausgewählt wird, wird
eine etwa vierfache Steigerung der Meßgeschwindigkeit allein
durch Auswählen der schmalen ZF-Bandbreite für nur eine der
vier getrennten DUT-Messungen realisiert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Netzwerkanalysator zur Verwendung mit dem
Meßverfahren gemäß den bevorzugten Ausführungsbei
spielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm des Netzwerkanalysatormeßverfah
rens gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Netzwerkanalysatormeßverfah
rens gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Netzwerkanalysator 20 zur Verwendung mit
den Meßverfahren gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung. Eine Quelle 22 liefert Anre
gungssignale 21, 23 zu dem zu testenden Bauelement (DUT).
Empfänger R1-R4 messen Antwortsignale des DUT auf die Er
regungssignale 21, 23, die durch die Quelle 22 geliefert
werden, wobei jedes der Antwortsignale auf eine feste Zwi
schenfrequenz (ZF) umgewandelt wird. Zwischenfrequenz-(ZF-)Filter
F1-F4 schaffen ein Filtern für die gemessenen Ant
wortsignale bei der festen ZF. Die Bandbreite jedes ZF-Fil
ters F1-F4 ist über ein Bandbreitensteuersignal wählbar.
Die gefilterten Signale an den Knoten N1-N4 werden einer
Erfassungs/Verarbeitungs-Einheit 24 übergeben. Typischerwei
se hängen Vorwärtsreflexionsparameter, wie z. B. der Streu
parameter (S-Parameter) S11, hauptsächlich von dem Verhält
nis des an dem Knoten N1 vorhandenen Signals zu dem Signal,
das an dem Knoten N2 vorhanden ist, ab. Der Rückwärtsrefle
xionsparameter, wie z. B. der S-Parameter S22, hängt haupt
sächlich von dem Verhältnis des an dem Knoten N3 vorhandenen
Signals zu dem Signal an dem Knoten N4 ab. Der Vorwärts
transmissionsparameter, wie z. B. der S-Parameter S21, hängt
hauptsächlich von dem Verhältnis der Signale ab, die an den
Knoten N3 und N1 vorhanden sind. Der Rückwärtstransmissions
parameter, wie z. B. der S-Parameter S12, hängt hauptsäch
lich von dem Verhältnis der Signale ab, die an den Knoten N2
und N4 vorhanden sind.
Aufgrund von Fehlanpassungsfehlern E1 bis E4 innerhalb des
Netzwerkanalysators 20 hängt jeder der S-Parameter von den
gemessenen S-Parametern S11m, S21m, S12m und S22m ab. So
wird beispielsweise die Extraktion eines erwünschten S-Para
meters, wie z. B. des Vorwärtstransmissions-S-Parameters
S21, aus der gemessenen Vorwärtstransmissionscharakteristik
S21m, der gemessenen Vorwärtsreflexionscharakteristik S11m,
der gemessenen Rückwärtsreflexionscharakteristik S22m, der
gemessenen Rückwärtstransmissionscharakteristik S12m und aus
einer Korrektur durch Kalibrationsfehlerausdrücke E1-E4 in
der Erfassungs/Verarbeitungseinheit 24 gemäß folgender Be
ziehung erhalten:
S21 = S21m (1+S22m.E1)/((1+S11m.E2) (1+S22.E3) -
(S21m.S12m.E4)) (1)
Gleichung (1) zeigt, daß der S-Parameter S21 von allen vier
gemessenen S-Parametern und nicht nur von dem gemessenen
Vorwärtstransmissions-S-Parameter S21m abhängt. Somit werden
selbst bei Meßumgebungen, bei denen nur der S-Parameter S21
gesucht wird, die gemessenen S-Parameter S22m, S11m, S12m
ebenfalls erfaßt, um den S-Parameter S21 zu extrahieren, und
um die Vorwärtstransmissionscharakteristika des DUT genau
darzustellen.
Wenn das DUT eine hohe Dämpfung oder einen hohen Dynamikbe
reich hat, betrifft das Messen des Vorwärtstransmissions-S-Parameters
S21m und des Rückwärtstransmissions-S-Parameters
S12m typischerweise das Verarbeiten von Signalen mit niedri
gen Pegeln in dem Netzwerkanalysator 20. Wenn die gemessenen
S-Parameter S21m und S12m beide Signale mit niedrigem Pegel
haben, ist das Produkt S21m.S12m in Gleichung (1) klein,
weshalb das Produkt einen vernachlässigbaren Effekt auf den
Vorwärtstransmissions-S-Parameter S21 hat. Ein hinzugefügtes
Rauschen aufgrund einer niedrigen Empfindlichkeit in der
Messung des gemessenen S-Parameters S12m hat eine kleine
Auswirkung auf den S-Parameter S21 bei Meßfrequenzen, wo das
Produkt S21m.S12m klein ist, da der Effekt des hinzugefüg
ten Rauschens durch das Produkt reduziert wird. Bei Meßfre
quenzen, wo die Signalpegel hoch sind, ist das Signal-zu-
Rauschen-Verhältnis (SNR; SNR = Signal-To-Noise Ratio) der
gemessenen S-Parameter S21m und S12m groß, und es wird bei
diesen Messungen keine hohe Meßempfindlichkeit nötig sein.
Somit wird für DUTs mit einem hohen Dynamikbereich die Band
breite des ZF-Filters F2 eingestellt, um relativ breit zu
sein, wenn der Rückwärtstransmissions-S-Parameter S12m ge
messen wird. Im Gegensatz zu dem gemessenen S-Parameter
S12m, der einen Sekundäreffekt auf den S-Parameter S21 hat,
hat der gemessene S-Parameter S21m einen Primäreffekt auf
den Vorwärtstransmissions-S-Parameter S21. Somit wird für
das ZF-Filter F4 eine relativ schmale Bandbreite ausgewählt,
um hohe Meßempfindlichkeit und ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis
(SNR) für den gemessenen S-Parameter S21 zu er
reichen. Typischerweise betreffen der Vorwärts- und der
Rückwärtsreflexionsparameter S11m und S22m das Messen von
Signalen mit hoher Amplitude, weshalb keine hohe Meßempfind
lichkeit notwendig ist, um eine hohe Meßgenauigkeit zu er
reichen. Daher können für die ZF-Filter F1 und F4 relativ
breite ZF-Bandbreiten ausgewählt werden. Im allgemeinen kön
nen die Bauelementparameter, die keine hohe Meßempfindlich
keit erfordern, unter Verwendung von breiten Bandbreiten für
die entsprechenden ZF-Filter gemessen werden, um die Meßge
schwindigkeit des Netzwerkanalysators 20 zu steigern.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm des Netzwerkanalysatormeßver
fahrens 100 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung. In einem Schritt 102 des
Meßverfahrens 100 wird eine erste Bandbreite für jeden
ZF-Filter F1, F2 und F4 und eine zweite ZF-Bandbreite für jeden
ZF-Filter F1, F3 und F4 ausgewählt. Die erste ZF-Bandbreite
jedes ZF-Filters F1, F2 und F4 kann gleich oder ungleich
zueinander ausgewählt werden. Auf ähnliche Art und Weise
kann die zweite ZF-Bandbreite jedes ZF-Filters F1, F3 und F4
gleich oder ungleich zueinander ausgewählt werden. Für den
speziellen Netzwerkanalysator 20, der in Fig. 1 gezeigt ist,
sind die ZF-Filter F1, F2 und F4 die ZF-Filter, die den Mes
sungen des Vorwärtstransmissions- und des Vorwärtsreflexi
onsparameters des DUT entsprechen, während die ZF-Filter F1,
F3 und F4 die ZF-Filter sind, die den Messungen des Rück
wärtstransmissions- und des Rückwärtsreflexionsparameters
entsprechen. Abhängig von der speziellen Hardwarekonfigura
tion des Netzwerkanalysators 20, der mit den bevorzugten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann eine verringerte oder erhöhte Anzahl von ZF-Fil
tern jedem Meßparameter entsprechen.
In einem Schritt 104 des Meßverfahrens 100 werden die
ZF-Filter F1, F2 und F4 jeweils auf ihre erste ZF-Bandbreite
oder ihre ersten ZF-Bandbreiten eingestellt. In einem
Schritt 106 des Meßverfahrens 100 werden der Vorwärtstrans
missionsparameter S21m und der Vorwärtsreflexionsparameter
S11m gleichzeitig gemessen. Diese Messungen werden bei einer
einzigen Frequenz -der Quelle 22 erfaßt. Alternativ werden
die Messungen innerhalb eines Frequenzwobbeldurchgangs der
Quelle über einem vordefinierten Frequenzbereich erfaßt. In
einem Schritt 108 des Meßverfahrens 100 werden die ZF-Filter
F1, F3 und F4 auf ihre zweiten ZF-Bandbreiten bzw. auf ihre
zweite ZF-Bandbreite eingestellt. In einem Schritt 110 des
Meßverfahrens 100 werden der Rückwärtstransmissionsparameter
S12m und der Rückwärtsreflexionsparameter S22m gleichzeitig
gemessen. Diese Messungen werden bei einer einzigen Frequenz
der Quelle 22 erfaßt. Alternativ werden die Messungen inner
halb eines Frequenzwobbeldurchgangs der Quelle über einem
vorbestimmten Frequenzbereich erfaßt. Wenn der Vorwärts
transmissionsparameter S21 gesucht wird, wird die erste
ZF-Bandbreite eingestellt, um bezüglich der zweiten ZF-Band
breite schmal zu sein. Wenn der Rückwärtstransmissionspara
meter S12 gesucht wird, wird die erste ZF-Bandbreite einge
stellt, um bezüglich der zweiten ZF-Bandbreite breit zu
sein. Sobald die gemessenen S-Parameter S21m, S22m, S12m und
S11m erfaßt sind, wird der erwünschte S-Parameter, wie z. B.
S21, aus den gemessenen S-Parametern extrahiert und bezüg
lich der Fehlerterme E1-E4 des Netzwerkanalysators 20 in
einem Schritt 112 des Meßverfahrens 100 korrigiert. Glei
chung (1) liefert ein Beispiel für eine Einrichtung zum Kor
rigieren bezüglich von Fehlertermen E1-E4 und zum Extra
hieren des erwünschten S-Parameters S21 aus den gemessenen
S-Parametern S21m, S22m, S12m und S11m. Die Fehlerterme
E1-E4 werden unter Verwendung bekannter Kalibrationstechniken,
wie sie beispielsweise von Cannon in dem U.S.-Patent Nr.
4,816,767 gelehrt werden, abgeleitet. Typischerweise wird
der extrahierte S-Parameter oder Bauelementekoeffizient für
das Beispiel S21 zu einer Anzeige oder einem anderen Ausga
begerät (nicht gezeigt) ausgegeben. Wenn die erste ZF-Band
breite und die zweite ZF-Bandbreite stark verschieden sind,
wird eine etwa zweifache Steigerung der Meßgeschwindigkeit
als Ergebnis der Auswahl einer breiten ZF-Bandbreite für die
Hälfte der Anzahl der Messungen des Netzwerkanalysators 20
realisiert.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Netzwerkanalysatormeßver
fahrens 200 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung. Bei einer Vielzahl von
Netzwerkanalysatormeßanwendungen kann es wünschenswert sein,
sowohl den Vorwärtstransmissionsparameter als auch den Rück
wärtstransmissionsparameter und den Vorwärtsreflexionspara
meter und den Rückwärtsreflexionsparameter unter Verwendung
einer getrennten Messung durch den Netzwerkanalysator 20 zu
charakterisieren. Um beispielsweise das Signalgegensprechen
zu reduzieren und die Signaltrennung zwischen der Transmis
sions- und der Reflexions-Messung eines DUT mit hohem Dyna
mikbereich innerhalb des Netzwerkanalysators 20 zu erhöhen,
können die Transmissionsmessungen und die Reflexionsmessun
gen unter Verwendung getrennter Meßwobbeldurchgänge oder
unter Verwendung getrennter Einzelfrequenz-Schrittmessungen
des Netzwerkanalysators 20 durchgeführt werden. Das Meßver
fahren von Fig. 3 liefert eine getrennte Auswahl der Band
breite jedes ZF-Filters F1-F4 entsprechend jedem der vier
getrennten Meßwobbeldurchgänge oder Frequenzschrittmessun
gen, die verwendet werden, um gemessene Charakteristika des
DUT zu erfassen.
In einem Schritt 202 des Meßverfahrens 200 wird eine erste
Bandbreite für die ZF-Filter F2 und F4 ausgewählt, wird eine
zweite ZF-Bandbreite für die ZF-Filter F1 und F2 ausgewählt,
wird eine dritte ZF-Bandbreite für die ZF-Filter F1 und F3
ausgewählt, und wird eine vierte ZF-Bandbreite für die
ZF-Filter F3 und F4 ausgewählt. Die ZF-Filter F2 und F4 sind
die ZF-Filter innerhalb des Netzwerkanalysators 20, die der
Messung des Vorwärtstransmissionsparameters S21m des DUT
entsprechen. Die ZF-Filter F1 und F2 sind die ZF-Filter in
nerhalb des Netzwerkanalysators 20, die einer Messung des
Vorwärtsreflexionsparameters S11m des DUT entsprechen. Die
ZF-Filter F1 und F3 sind die ZF-Filter innerhalb des Netz
werkanalysators 20, die einer Messung des Rückwärtstransmis
sionsparameters S12m des DUT entsprechen. Die ZF-Filter F3
und F4 sind die ZF-Filter innerhalb des Netzwerkanalysators
20, die der Messung des Rückwärtsreflexionsparameters S22m
des DUT entsprechen.
In einem Schritt 204 des Meßverfahrens 200 werden die
ZF-Filter F2 und F4 auf die erste ZF-Bandbreite eingestellt,
während in einem Schritt 206 der Vorwärtstransmissionspara
meter S21m unter Verwendung der ersten ZF-Bandbreite gemes
sen wird. In einem Schritt 208 des Meßverfahrens 200 werden
die ZF-Filter F1 und F2 auf die zweite ZF-Bandbreite einge
stellt, während in einem Schritt 210 der Vorwärtsreflexions
parameter S11m unter Verwendung der zweiten ZF-Bandbreite
gemessen wird. In einem Schritt 212 des Meßverfahrens 200
werden die ZF-Filter F1 und F3 auf die dritte ZF-Bandbreite
eingestellt, während in einem Schritt 214 der Rückwärts
transmissionsparameter S12m unter Verwendung der dritten
ZF-Bandbreite gemessen wird. In einem Schritt 216 des Meß
verfahrens 200 werden die ZF-Filter F3 und F4 auf die vierte
ZF-Bandbreite eingestellt, und in einem Schritt 218 wird der
Rückwärtsreflexionsparameter S22m unter Verwendung der vier
ten ZF-Bandbreite gemessen. Sobald die gemessenen S-Parame
ter S21m, S22m, S12m und S11m erfaßt sind, wird der er
wünschte S-Parameter oder der erwünschte Bauelementkoeffi
zient, wie z. B. S21, aus den gemessenen S-Parametern in ei
nem Schritt 220 des Meßverfahrens 200 extrahiert. Der Bau
elementkoeffizient wird aus den gemessenen S-Parametern
S21m, S11m, S12m und S22m extrahiert und nach Fehlertermen
E1-E4 des Netzwerkanalysators 20 korrigiert. Typischerwei
se wird der extrahierte S-Parameter, beispielsweise S21, auf
eine Anzeige oder ein anderes Ausgabegerät (nicht gezeigt)
ausgegeben.
Typischerweise betreffen der Vorwärts- und der Rückwärtsre
flexionsparameter S11m und S22m das Messen von Signalen mit
hoher Amplitude, weshalb keine hohe Meßempfindlichkeit er
forderlich sein dürfte. Daher können relativ breite ZF-Band
breiten für die ZF-Filter F1-F4 des Netzwerkanalysators 20
entsprechend der Messung dieser Reflexionsparameter ausge
wählt werden. Wenn der Vorwärtstransmissionsparameter S21
gesucht wird, wird die zweite ZF-Bandbreite bezüglich der
dritten ZF-Bandbreite schmal eingestellt. Wenn der Rück
wärtstransmissionsparameter S12 gesucht wird, wird die
dritte ZF-Bandbreite bezüglich der zweiten ZF-Bandbreite
schmal eingestellt. Wenn eine schmale ZF-Bandbreite für die
Messung von nur einem der Vorwärts- oder Rückwärts-Trans
missionsparameter ausgewählt ist, wird eine etwa vierfache
Steigerung der Meßgeschwindigkeit als Ergebnis der Auswahl
der schmalen ZF-Bandbreite für nur eine der vier getrennten
Messungen realisiert.
Die Netzwerkanalysatormeßverfahren 100, 200 gemäß den bevor
zugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wer
den auf eine Vielzahl von verschiedenen Wegen implementiert.
Die Meßverfahren 100, 200 werden typischerweise unter Ver
wendung einer Firmware oder einer Software implementiert, um
eine Steuerung 26 zu programmieren (in Fig. 1 gezeigt). Die
Steuerung 26 kann ein Mikroprozessor innerhalb des Netzwerk
analysators 20 sein, oder alternativ ein Mikroprozessor oder
ein Computer außerhalb des Netzwerkanalysators 26. Wenn die
Steuerung 26 extern ist, werden die Meßverfahren 100, 200
über ein lokales Netz (LAN, LAN = Local Area Network), einen
Hewlett-Packard-Schnittstellenbus (HPIB, HPIB = Hewlett-
Packard Interface Bus), eine VXI-Schnittstelle oder einen
anderen Typ einer Schnittstelle zwischen der Steuerung 26
und dem Netzwerkanalysator 20 ausgeführt.
Obwohl die Meßverfahren 100, 200 für DUTs mit zwei Toren
dargestellt worden sind, sind die Verfahren ohne weiteres
auch auf Bauelementen mit einer beliebigen Anzahl von Toren
durch Bereitstellen einer Einstellung der Bandbreite der
ZF-Filter innerhalb des Netzwerkanalysators gemäß den Bau
elementparametern, die gesucht werden, anwendbar.
Claims (12)
1. Meßverfahren (100) für einen Netzwerkanalysator (20)
mit zumindest einem ersten einstellbaren ZF-Filter zum
Messen von Vorwärtstransmissionsparametern und Vor
wärtsreflexionsparametern eines zu testenden Bauele
ments und mit zumindest einem zweiten einstellbaren
ZF-Filter zum Messen von Rückwärtstransmissionspara
metern und Rückwärtsreflexionsparametern des zu te
stenden Bauelements, wobei das Meßverfahren folgende
Schritte aufweist:
Auswählen (102) einer ersten vordefinierten Bandbreite für das zumindest eine erste einstellbare ZF-Filter;
Auswählen (102) einer zweiten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine zweite einstellbare ZF-Fil ter;
Einstellen (104) der Bandbreite des zumindest einen ersten einstellbaren ZF-Filters auf die erste vordefi nierte Bandbreite;
Messen (106) der Vorwärtstransmissionsparameter und der Vorwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bau elements;
Einstellen (108) der Bandbreite des zumindest einen zweiten einstellbaren ZF-Filters auf die zweite vorde finierte Bandbreite;
Messen (110) der Rückwärtstransmissionsparameter und der Rückwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bau elements; und
Extrahieren (112) zumindest eines Koeffizienten aus der Gruppe, die einen Vorwärtstransmissionskoeffizien ten, einen Vorwärtsreflexionskoeffizienten, einen Rückwärtstransmissionskoeffizienten und einen Rück wärtsreflexionskoeffizienten des zu testenden Bauele ments umfaßt, aus den gemessenen Vorwärtstransmissi onsparametern, den gemessenen Vorwärtsreflexionspa rametern, den gemessenen Rückwärtstransmissionspara metern und den gemessenen Rückwärtsreflexionsparame tern.
Auswählen (102) einer ersten vordefinierten Bandbreite für das zumindest eine erste einstellbare ZF-Filter;
Auswählen (102) einer zweiten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine zweite einstellbare ZF-Fil ter;
Einstellen (104) der Bandbreite des zumindest einen ersten einstellbaren ZF-Filters auf die erste vordefi nierte Bandbreite;
Messen (106) der Vorwärtstransmissionsparameter und der Vorwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bau elements;
Einstellen (108) der Bandbreite des zumindest einen zweiten einstellbaren ZF-Filters auf die zweite vorde finierte Bandbreite;
Messen (110) der Rückwärtstransmissionsparameter und der Rückwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bau elements; und
Extrahieren (112) zumindest eines Koeffizienten aus der Gruppe, die einen Vorwärtstransmissionskoeffizien ten, einen Vorwärtsreflexionskoeffizienten, einen Rückwärtstransmissionskoeffizienten und einen Rück wärtsreflexionskoeffizienten des zu testenden Bauele ments umfaßt, aus den gemessenen Vorwärtstransmissi onsparametern, den gemessenen Vorwärtsreflexionspa rametern, den gemessenen Rückwärtstransmissionspara metern und den gemessenen Rückwärtsreflexionsparame tern.
2. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die erste
vordefinierte Bandbreite kleiner als die zweite vorde
finierte Bandbreite ist, wenn entweder der Vorwärts
transmissionskoeffizient oder der Vorwärtsreflexions
koeffizient oder beide extrahiert werden.
3. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die erste
vordefinierte Bandbreite größer als die zweite vorde
finierte Bandbreite ist, wenn entweder der Rückwärts
transmissionskoeffizient oder der Rückwärtsreflexions
koeffizient oder beide extrahiert werden.
4. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprü
che, bei dem der Schritt des Messens der Vorwärts
transmissionsparameter und der Vorwärtsreflexionspara
meter das Messen der Vorwärtstransmissionsparameter
und der Vorwärtsreflexionsparameter bei einer einzigen
Frequenz umfaßt.
5. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei
dem der Schritt des Messens (106) der Vorwärtstrans
missionsparameter und der Vorwärtsreflexionsparameter
das Messen der Vorwärtstransmissionsparameter und der
Vorwärtsreflexionsparameter über einem vordefinierten
Frequenzbereich umfaßt.
6. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei
dem der Schritt des Messens (108) der Rückwärts
transmissionsparameter und der Rückwärtsreflexi
onsparameter das Messen der Rückwärtstransmissionspa
rameter und der Rückwärtsreflexionsparameter bei einer
einzigen Frequenz umfaßt.
7. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
dem der Schritt des Messens (108) der Rückwärtstrans
missionsparameter und der Rückwärtsreflexionsparameter
das Messen der Rückwärtstransmissionsparameter und der
Rückwärtsreflexionsparameter über einem vordefinierten
Frequenzbereich umfaßt.
8. Meßverfahren (200) für einen Netzwerkanalysator (20)
mit zumindest einem ersten einstellbaren ZF-Filter zum
Messen von Vorwärtstransmissionsparametern, mit zumin
dest einem zweiten einstellbaren ZF-Filter zum Messen
von Vorwärtsreflexionsparametern, mit zumindest einem
dritten einstellbaren ZF-Filter zum Messen von Rück
wärtstransmissionsparametern und mit zumindest einem
vierten einstellbaren ZF-Filter zum Messen von Rück
wärtsreflexionsparametern eines zu testenden Bauele
ments, wobei das Meßverfahren folgende Schritte auf
weist:
Auswählen (202) einer ersten vordefinierten Bandbreite für das zumindest eine erste einstellbare ZF-Filter;
Auswählen (202) einer zweiten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine zweite einstellbare ZF-Fil ter;
Auswählen (202) einer dritten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine dritte einstellbare ZF-Fil ter;
Auswählen (202) einer vierten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine vierte einstellbare ZF-Fil ter;
Einstellen (204) der Bandbreite des zumindest einen ersten einstellbaren ZF-Filters auf die erste vordefi nierte Bandbreite;
Messen (206) der Vorwärtstransmissionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (208) der Bandbreite des zumindest einen zweiten einstellbaren ZF-Filters auf die zweite vorde finierte Bandbreite;
Messen (210) der Vorwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (212) der Bandbreite des zumindest einen dritten einstellbaren ZF-Filters auf die dritte vorde finierte Bandbreite;
Messen (214) der Rückwärtstransmissionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (216) der Bandbreite des zumindest einen vierten einstellbaren ZF-Filters auf die vierte vor definierte Bandbreite;
Messen (218) der Rückwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bauelements;
Extrahieren (220) zumindest eines Koeffizienten aus der Gruppe, die aus einem Vorwärtstransmissionskoef fizienten, einem Vorwärtsreflexionskoeffizienten, ei nem Rückwärtstransmissionskoeffizienten und einem Rückwärtsreflexionskoeffizienten des zu testenden Bau elements besteht, aus den gemessenen Vorwärtstransmis sionsparametern, den gemessenen Vorwärtsreflexionspa rametern, den gemessenen Rückwärtstransmissionspara metern und den gemessenen Rückwärtsreflexionsparame tern.
Auswählen (202) einer ersten vordefinierten Bandbreite für das zumindest eine erste einstellbare ZF-Filter;
Auswählen (202) einer zweiten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine zweite einstellbare ZF-Fil ter;
Auswählen (202) einer dritten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine dritte einstellbare ZF-Fil ter;
Auswählen (202) einer vierten vordefinierten Bandbrei te für das zumindest eine vierte einstellbare ZF-Fil ter;
Einstellen (204) der Bandbreite des zumindest einen ersten einstellbaren ZF-Filters auf die erste vordefi nierte Bandbreite;
Messen (206) der Vorwärtstransmissionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (208) der Bandbreite des zumindest einen zweiten einstellbaren ZF-Filters auf die zweite vorde finierte Bandbreite;
Messen (210) der Vorwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (212) der Bandbreite des zumindest einen dritten einstellbaren ZF-Filters auf die dritte vorde finierte Bandbreite;
Messen (214) der Rückwärtstransmissionsparameter des zu testenden Bauelements;
Einstellen (216) der Bandbreite des zumindest einen vierten einstellbaren ZF-Filters auf die vierte vor definierte Bandbreite;
Messen (218) der Rückwärtsreflexionsparameter des zu testenden Bauelements;
Extrahieren (220) zumindest eines Koeffizienten aus der Gruppe, die aus einem Vorwärtstransmissionskoef fizienten, einem Vorwärtsreflexionskoeffizienten, ei nem Rückwärtstransmissionskoeffizienten und einem Rückwärtsreflexionskoeffizienten des zu testenden Bau elements besteht, aus den gemessenen Vorwärtstransmis sionsparametern, den gemessenen Vorwärtsreflexionspa rametern, den gemessenen Rückwärtstransmissionspara metern und den gemessenen Rückwärtsreflexionsparame tern.
9. Verfahren (200) gemäß Anspruch 8, bei dem die vierte
vordefinierte Bandbreite schmäler als zumindest eine
der Bandbreiten ist, die die erste vordefinierte Band
breite, die zweite vordefinierte Bandbreite und die
dritte vordefinierte Bandbreite umfassen, wenn der
Vorwärtstransmissionskoeffizient extrahiert wird.
10. Verfahren (200) gemäß Anspruch 8, bei dem die dritte
vordefinierte Bandbreite schmäler als zumindest eine
der Bandbreiten ist, die die erste vordefinierte
Bandbreite, die zweite vordefinierte Bandbreite und
die vierte vordefinierte Bandbreite umfassen, wenn der
Rückwärtstransmissionskoeffizient extrahiert wird.
11. Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
bei dem der Schritt des Messens (206) der Vorwärts
transmissionsparameter das Messen der Vorwärtstrans
missionsparameter bei einer einzigen Frequenz umfaßt,
bei dem der Schritt des Messens (210) der Vorwärtsre
flexionsparameter das Messen der Vorwärtsreflexions
parameter bei einer einzigen Frequenz umfaßt, bei dem
der Schritt des Messens (214) der Rückwärtstransmissi
onsparameter das Messen der Rückwärtstransmissionspa
rameter bei einer einzigen Frequenz umfaßt, und bei
dem der Schritt des Messens (218) der Rückwärtsre
flexionsparameter das Messen der Rückwärtsreflexions
parameter bei einer einzigen Frequenz umfaßt.
12. Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
bei dem der Schritt des Messens (206) der Vorwärts
transmissionsparameter das Messen der Vorwärtstrans
missionsparameter über einem vorbestimmten Frequenz
bereich umfaßt, bei dem der Schritt des Messens (210)
der Vorwärtsreflexionsparameter das Messen der Vor
wärtsreflexionsparameter über einem vorbestimmten Fre
quenzbereich umfaßt, bei dem der Schritt des Messens
(214) der Rückwärtstransmissionsparameter das Messen
der Rückwärtstransmissionsparameter über einem vorde
finierten Frequenzbereich umfaßt, und bei dem der
Schritt des Messens (218) der Rückwärtsreflexionspara
meter das Messen der Rückwärtsreflexionsparameter über
einem vordefinierten Frequenzbereich umfaßt.
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