JP2004163395A - 多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法及び装置 - Google Patents
多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004163395A JP2004163395A JP2003132583A JP2003132583A JP2004163395A JP 2004163395 A JP2004163395 A JP 2004163395A JP 2003132583 A JP2003132583 A JP 2003132583A JP 2003132583 A JP2003132583 A JP 2003132583A JP 2004163395 A JP2004163395 A JP 2004163395A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- reflection
- port
- ports
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/28—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
【課題】正確な較正及び測定を行う。
【解決手段】二つの基準受信器２０１、２０２及び、二つの測定チャンネル１１１、１１２及び、２Ｎ個の測定ポート１０３を有するベクトルネットワークアナライザ２００と、高反射較正標準３０１が接続された場合に、各測定ポート１０３に対する高反射特性の測定値と、線路較正標準４０１に対する線路順逆方向反射及び伝送特性と、通過較正標準６０１に対する対向通過順逆方向反射特性及び伝送特性とを測定し記録するコマンドに応答するよう構成されているベクトルネットワークアナライザ内の回路網と、記録された測定値に基づき、方向性１９０１、１９０４と、信号源整合性１９０２、１９０５と、反射追従性１９０３、１９０６とを計算するコマンドを受容するよう構成されているプロセッサとからなる。
【選択図】 図２
【解決手段】二つの基準受信器２０１、２０２及び、二つの測定チャンネル１１１、１１２及び、２Ｎ個の測定ポート１０３を有するベクトルネットワークアナライザ２００と、高反射較正標準３０１が接続された場合に、各測定ポート１０３に対する高反射特性の測定値と、線路較正標準４０１に対する線路順逆方向反射及び伝送特性と、通過較正標準６０１に対する対向通過順逆方向反射特性及び伝送特性とを測定し記録するコマンドに応答するよう構成されているベクトルネットワークアナライザ内の回路網と、記録された測定値に基づき、方向性１９０１、１９０４と、信号源整合性１９０２、１９０５と、反射追従性１９０３、１９０６とを計算するコマンドを受容するよう構成されているプロセッサとからなる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）は、ある周波数帯域より上の周波数帯で電気デバイスの挙動を特徴付けるのに使用される。不整合と漏洩のために、ＶＮＡを較正せずに高周波において被測定デバイス（ＤＵＴ）を直接測定することは現在のところできない。ＶＮＡを使用するどんな測定にも誤差が存在する。これらの測定誤差は、ＤＵＴにのみ起因する測定値の不確実性に寄与する。これらの測定誤差を定量化することによって、それらの効果、影響を測定値から数学的に取り除き、デバイス自体の特性パラメータを得ることができる。当業者には明らかであるように、測定誤差の定量化を良好に行なえば行なうほど、デバイス特性に対するそれらの影響をより良好に除去することができるようになる。ＶＮＡにおける測定誤差は、二つの範疇に分類することができる。すなわち、確率的誤差と系統的誤差である。確率的誤差は、雑音や温度の変動に起因する繰り返すことのない測定値の変化である。確率的誤差は予測不能であり、適切に定量化することが困難である。系統的誤差は、ＶＮＡ測定装置のハードウェアにおける反復可能な測定値の変化である。系統的誤差は予測可能であり、定量化し数学的に取り除くことが可能である。系統的誤差は、デバイス特性をＶＮＡにより測定する際に生じる不確実性の最も重要な源である。したがってＶＮＡ測定値を定量化し、そこから系統的誤差を取り除くことは有益である。従来、系統的誤差の定量化はＶＮＡ較正によって行なっていた。多数の公知の人為的較正体をＶＮＡのポートへ接続することにより、人為的較正体を測定し、既知の結果に対し測定結果を比較し、そこで既知の較正デバイスにより測定値に対してなされた寄与からアルゴリズムを通じて系統的誤差係数を抽出することができる。既知の装置の測定値は、その後に系統的誤差係数を利用して、ＤＵＴに対してだけ帰せられる特性を数学的に抽出する。
【０００３】
２ポートＶＮＡに利用可能な多数の較正手順が存在する。較正方法は、系統的誤差係数の抽出に利用された較正標準の群に因んで命名される。より一般的な方法の幾つかは、短絡、開放、負荷、通過（「ＳＯＬＴ」）較正標準や、通過、反射、線路（「ＴＲＬ」）較正標準や、較正標準（「電子較正」すなわち「Ｅｃａｌ」）として利用される一連の電子負荷を使用する。
【０００４】
計測学研究における好適な方法としてはＴＲＬ較正を挙げることができる。ＴＲＬ較正が好適であるのは、系統的誤差の最も正確な評価を達成することができることによる。これは、非常に精密な製造が可能である航空機規格を使用するためである。加えて、「反射」人為的較正体の反射係数の大きさを知る必要も、「線路」人為的較正体の遅延を知る必要も一切ない。製造環境におけるより良好な測定精度が、製品コスト分析用のより正確な統計モデルだけでなく製造工程制御におけるより良好なフィードバックをもたらす。研究開発環境におけるより優れた測定精度が、シミュレータに回路関連製品の挙動のより正確な予測を可能にする正確な装置モデルをもたらす。
【０００５】
優先日が２０００年９月１８日である「多端子不平衡或いは平衡デバイスの線形特性抽出方法及び装置」（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｌｉｎｅａｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ ｏｒ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｄ）と題する米国特許出願第１０／０９８、０４０号（以下「’０４０特許出願」と呼ぶ）やこの仮出願に基づいて優先権主張する他の米国特許出願には、多ポートデバイスに適用可能なＳＯＬＴ較正のための方法及び装置が開示されている。図１を詳細に参照すると、’０４０特許出願に記載された被測定デバイス１０１（「ＤＵＴ」）に接続されている４ポートＶＮＡ １００のシステムブロック線図が図示され、そこには単一基準チャンネル１０２と、第１の測定チャンネル１１１（「Ａ」）及び第２の測定チャンネル１１２（「Ｂ」）の二つの測定チャンネルとが設けられている。基準チャンネル１０２は、信号発生器１０５により生成された入射信号を、信号発生器１０５と信号源切替スイッチ１０６の間に直列に配置されている基準チャンネルサンプラ１１０を介してサンプリングする。信号源切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７又は第２の信号経路１０８へ接続する。信号源切替スイッチ１０６は、信号源切替特性インピーダンス１０９で信号発生器１０５に接続されていない信号経路１０７又は１０８を終端している。切替回路網１５０が、２Ｎ個の測定ポート１０３１〜１０３２Ｎのうちの一つに対する第１の測定チャンネル１１１又は第２の測定チャンネル１１２の接続をもたらす。切替回路網１５０は、’０４０特許出願に教示されており、この教示はここに参照として組み込むものとする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２は、信号発生器１０５からの刺激に応答して、ＤＵＴ １０１に接続されている測定ポート１０３の一つから散乱反射及び伝送信号を測定する。図１の測定配列が、完全なＳＯＬＴ較正測定方法論をもたらす。しかしながら、デバイスをより正確に特徴付けるための方法が必要とされている。従来技術の下では、ＴＲＬ較正方法は改善された較正精度をもたらすが、これは２ポートデバイスにのみ適用可能である。したがって多ポート装置のより正確な較正及び測定用の方法と装置が必要とされている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）の測定経路を較正する方法は、少なくとも二つの基準受信器と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポートとを有するベクトルネットワークアナライザを提供するステップを含む。高反射較正標準が各測定ポートに提供され、ＶＮＡが各測定ポートごとに反射特性を測定する。線路較正標準が、測定ポートのＮ個の対向対間に提供される。さらにＶＮＡが、測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれについて順逆方向の反射及び伝送特性を測定する。通過較正標準が、Ｎ個の対向対のそれぞれの間に提供され、Ｎ個の対向対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射及び伝送特性が測定される。
さらに本方法は、各測定ポートごとに方向性と信号源整合性と反射追従誤差係数を計算する。
【０００８】
ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）の測定経路較正装置は、少なくとも二つの基準受信器と、二つの測定チャンネルと、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポートとを有するベクトルネットワークアナライザからなる。さらにこのシステムは、高反射較正標準が各測定ポートに接続されたときの各測定ポートに対する高反射特性と、線路較正標準が対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに対する線路順方向及び線路逆方向の反射及び伝送特性と、通過較正標準が対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに対する対向通過順方向及び対向通過逆方向の反射及び伝送特性と、通過較正標準が非対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ−１個の非対向対のそれぞれに対する非対向通過順方向及び非対向通過逆方向の反射及び伝送特性を測定し記録する手段を備える。さらにこのシステムは、高反射特性と、線路順方向及び線路逆方向の反射及び伝送特性と、通過順方向及び通過逆方向の反射及び伝送特性と、Ｎ個の対向対とＮ−１個の非対向対のそれぞれに対する順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性に基づき、測定ポートのそれぞれに対する方向性と信号源整合性と反射追従性を計算する手段を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２を詳細に参照すると、図２は、第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２をそれぞれ備え、第１の基準チャンネルサンプラ１１０及び第２の基準チャンネルサンプラ２１０をそれぞれ備える４ポートＶＮＡ ２００のシステムブロック線図を示す。図２に示す測定配列では、具体例におけるサンプラ１１０、２１０はブリッジすなわち方向性カプラである。基準チャンネルサンプラ１１０、２１０は、信号切替スイッチ１０６の信号発生器１０５とは反対側の第１の信号経路１０７及び第２の信号経路１０８上に配置されている。サンプラ１１０、２１０は、それぞれ第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２による測定に対して第１の信号経路１０７及び第２の信号経路１０８上に出現する信号の小さな予測可能部分を一方向において抽出する。サンプリングした部分は、信号経路１０７、１０８上の信号レベルに対し通常−１０ ｄＢ〜−２０ ｄＢである。信号源切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続し、かつ信号切替スイッチ終端負荷１０９を第２の信号経路１０８へ接続するか、或いは信号発生器１０５を第２の信号経路１０８へ接続し、かつ信号切替スイッチ終端負荷１０９を第１の信号経路１０７へ接続するかのいずれかを行なう。
特定の実施形態では、信号切替スイッチ１０６に対して２個のスイッチ部分だけが存在する。
【００１０】
多ポートＤＵＴ １０１を測定するシステムは、ＤＵＴのポートと同数の測定ポート１０３１〜１０３２Ｎを有する。図面に示す例は、測定ポート１０３１、１０３２、１０３３、１０３４に接続されている４ポートＤＵＴ １０１を含む。しかしながら本発明の教示は、５以上のデバイス接続を有するＤＵＴ測定用の多ポート測定配列に適用することができる。切替回路網１５０は、各測定ポート１０３１〜１０３２Ｎを第１の信号経路１０７又は第２の信号経路１０８か、又は局部終端インピーダンス１０４１〜１０４２Ｎへ接続できるようにしてある。幾つかの切替回路網構成が、測定ポート１０３の一つを第１の信号経路１０７へ接続し、又は／及び測定ポート１０３の異なる一つを第２の信号経路１０８へ接続し、その一方で残る信号経路は局部終端インピーダンス１０４で終端される。切替回路網１５０はまた、例示実施形態において、サンプリングアーム１１３とサンプリングアーム１１３１〜１１３４を有する。サンプリングアーム１１３１〜１１３４は、それぞれの測定ポート１０３に出現する信号レベルの小さな予測可能な部分をサンプリングするサンプラ１１４を含む。サンプラ１１３は、それぞれの測定ポート１０３上に出現する信号レベルから−１０ ｄＢ〜−２０ ｄＢの間の何れかの信号レベルを取るカプラ又はブリッジとすることができる。本教示による具体的実施形態では、測定ポート１０３からサンプリングされた部分は信号経路１０７、１０８からサンプリングされたものと実質上同一部分である。さらにサンプリングされた信号は、それぞれのサンプリングスイッチ１１５を介して第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２に接続されるか、又はサンプリングアーム終端負荷１１６に接続される。この構成の切替回路網１５０は、測定ポート１０３からの反射経路を第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２の一方へ接続し、その一方で局部サンプリングアーム終端インピーダンス１１６内の測定チャンネルへ接続されていない測定ポート１０３からの反射経路を終端する。
【００１１】
本発明の教示による方法では、２Ｎ個のデバイス接続を有する多ポートＤＵＴ上でのＴＲＬ較正は、先ず測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに従来の２ポートＴＲＬ較正を実行することで行なわれる。ユーザは、全ての測定ポート１０３を二つの測定ポート１０３のグループでもって表現することによりＮ個の対向対を画定する。
ここで、対向対内の第１のポートは第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、対向対内の第２のポートは第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。一例として、２Ｎ個の測定ポートが存在する場合、測定ポートの対向対は測定ポート１０３１及び１０３Ｎ＋１、測定ポート１０３２及び１０３Ｎ＋２、以下同様に測定ポート１０３Ｎ及び１０３２Ｎまで続く。ここでは、測定ポート１０３１〜１０３Ｎが第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、測定ポート１０３Ｎ＋１〜１０３２Ｎが第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。
【００１２】
さらに本発明の教示による方法によれば、２ＮポートＤＵＴについて測定ポート１０３のＮ−１個の非対向対上で通過測定が実施される。Ｎ−１個の非対向対は、測定ポートの対向対の集合で表わされない二つの測定ポート１０３のグループとして画定され、ここでは非対向対における第１の測定ポートが第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、非対向対における第２の測定ポートが第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。例示する実施形態では、二つの対向対が存在する。
すなわち、測定ポート１０３１及び１０３３からなる第１の対向対と、測定ポート１０３２及び１０３４からなる第２の対向対である。また具体例では、二つの非対向対が存在する。すなわち、測定ポート１０３１及び１０３４からなる第１の非対向対と、測定ポート１０３２及び１０３３からなる第２の非対向対である。
【００１３】
図３を詳細に参照すると、図３は、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な第１の対向対の測定ポート１０３に接続されている高反射較正標準３０１（「反射３０１」）を示す。例示する実施形態では、こ反射３０１は測定ポート１０３１に接続されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７に接続され、かつ対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように設定されている。残りの全ての未使用測定ポート１０３２、１０３３、１０３４は、それらのそれぞれの局部終端負荷１０４で終端され、残りのサンプリングアーム１１３はそれぞれサンプリングアーム終端負荷１１６２、１１６３、１１６４に接続されている。当業者には明らかなことであるが、測定ポート１０３１の測定に関して、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能なこれらの測定ポート１０３を特性インピーダンスにて終端する切替回路網構成だけが結果に対して重要である。切替回路網１５０を構成するスイッチの絶縁は十分に高いので、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３は、高反射測定では、目立たないものとなる。反射３０１は未知の大きさを有することがあるが、その位相特性は既知でなければならない。さらに信号発生器１０５は、オペレータがプログラムした所望の周波数範囲にわたって掃引され、その範囲にある特定の周波数において測定がなされる。周波数掃引の間、ＶＮＡ ２００は、第１の周波数受信器２０１において、測定信号レベルに対する第１の測定チャンネル１１１における測定信号レベルの比を測定して保存する。得られた比は、周波数依存反射係数であり、ここでは測定ポート１０３１に関する高反射特性
Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿１／Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿１
と呼ぶ。
【００１４】
図４を詳細に参照すると、同じ反射３０１が測定ポート１０３１から切断され、第１の対向対内の残る測定ポート、すなわち具体例における測定ポート１０３３へ接続されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８内にあるように構成され、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端され、サンプリングアーム１１３３が第２の測定ポート１１２に接続されている。第２の測定ポート１１２へ接続可能な未使用測定ポート１０３、すなわち具体例における測定ポート１０３４は、切替回路網１５０内で局部特性インピーダンス１０４で終端されている。未使用測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３も、それぞれのサンプリングアーム終端負荷１１６で終端されている。信号発生器１０５が、測定ポート１０３１の反射測定におけるのと同一の所望周波数範囲にわたって掃引される信号で第２の信号経路１０８を刺激する。ＶＮＡ ２００が、第２の基準受信器２０２に出現する第２の信号経路１０８の測定信号レベルに対する第２の測定チャンネル１１２における測定信号レベルの比
Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿３／Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿３
を測定して保存し、周波数依存反射信号レベル配列をもたらし、ここではこれを測定ポート１０３３に関する高反射特性と呼ぶ。
【００１５】
図５を詳細に参照すると、図５は、較正処理における次のステップにおいて、低損失遅延線路較正標準４０１（「線路４０１」）を、第１の対向対、すなわち図示する例では測定ポート１０３１及び測定ポート１０３３の間に接続することを示している。好適な実施形態では、線路４０１は空気線路、すなわち一般に計測学研究において使用されている空気誘電体を有する遅延線である。オンウェーハ測定では、遅延線が使用されている。線路４０１の遅延は未知であるが、線路４０１の物理的寸法は較正周波数の範囲に関係している。所望であればより広範囲の周波数範囲をカバーするのに、追加の遅延線較正標準を使用することができる。線路４０１の遅延は、最低の特定周波数における約２０度の位相のずれよりも大きくかつ最高の特定周波数における約１６０度の位相のずれよりも小さい範囲に区切られた周波数範囲にわたって画定されている。約５００ ＭＨｚ及びそれ以下の周波数では、同軸空気線路の寸法は非常に大きくなり、実用的ではなくなる。この場合、図６を詳細に参照すると、二つの高品位整合負荷５０１（「整合負荷５０１」）が対向対の各測定ポート１０３に接続されている。整合負荷５０１は最低ＶＮＡ周波数まで下る周波数範囲内でのＶＮＡの較正に用いられる。線路４０１と整合負荷５０１の結果得られた較正値は異なるが、測定比を利用するアルゴリズム化公式は同一である。
【００１６】
線路４０１を測定する図５を詳細に参照すると、切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように設定されている。切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７から刺激信号を受容し、サンプリングアーム１１３１からの信号が第１の測定ポート１１１に出現するように構成されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８を介して切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端され、伝送信号がサンプリングアーム１１３３を介して第２の測定ポート１１２へ出現するように構成されている。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、その結果をデータ配列に保存する。明確さと整合性だけを目的に、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続すると、得られる全ての測定値は順方向測定値と見なされる。したがって順方向線路４０１からなる測定値は、データ配列
Ａｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｂｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ１ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ２ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
として表わされ、ここで、各配列は所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００１７】
さらに切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成（図面には示していない）されている。切替回路網１５０の構成は順方向測定から変更していない。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を再び掃引し、ＶＮＡ ２００が第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、それらをデータ配列内に保存する。明確さと整合性だけを目的に、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８へ接続されたときに、結果得られる測定値は全て逆方向測定値と見なされる。したがって逆方向線路４０１からなる測定値は、データ配列
Ａｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｂｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ１ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ２ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
として表わされ、ここで、各配列は所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００１８】
より広範な周波数範囲が必要な場合は、特定の実施形態では、異なる周波数帯をカバーする異なる空気線路を利用して、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１、１０３３にて同じ測定手順が実行される。加えて、図６に示す整合負荷５０１は、空気線路較正標準にとって実用的であるという以上に、より低い周波数で測定を行なうために、完全な整合を有する高損失線路を刺激するのに利用することができる。整合負荷、より高い周波数における整合の品位、所望の周波数範囲によって、整合負荷を空気線路較正標準に代えて使用することもできる。適切な較正標準を利用して、新規の測定が異なる周波数範囲で行なわれるので、その結果は、特定の刺激信号周波数に対応する各データ点を順方向及び逆方向配列に保存する。したがって較正周波数帯は、単一の空気線路較正標準をもって可能な周波数を超える周波数へ拡張することができる。
【００１９】
図７を詳細に参照すると、図７は、較正処理の次のステップにおいて、通過較正標準６０１（「通過６０１」）を、例示する実施形態では、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１及び測定ポート１０３３の間に接続することを示す。通過６０１は長さ零又は零以外の長さを有する。どちらの場合も、通過６０１の電気的長さは既知の値でなければならない。オンウェーハ測定については、高品位零通過較正標準を得ることができない。したがってオンウェーハ測定については、非零通過較正標準が使用される。
【００２０】
通過６０１を測定するため、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように切替スイッチ１０６が設定される。切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７から刺激信号を受容し、サンプリングアーム１１３１が第１の測定ポート１１１へ接続されるように構成される。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３を第２の信号経路１０８を介して切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端し、サンプリングアーム１１３３が第２の測定ポート１１２へ接続されるように構成されている。未使用測定ポート１０３は、特定の実施形態では第２の対向対の測定ポート、すなわち測定ポート１０３２と測定ポート１０３４からなるが、それぞれ局部特性インピーダンス１０４２、１０４４で終端されている。サンプリングアーム１１３２、１１３４もまた、局部サンプリングアーム終端負荷１１６２、１１６４で終端されている。信号発生器１０５が所望周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、その結果をメモリに保存する。開示目的に使用する表記にしたがえば、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７に接続されているので、得られた結果は順方向測定値と見なされる。したがって順方向の通過６０１からなる測定値は、配列
Ａｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｂｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｆ１３＿ｔｈｒｕ
として表わされる。ここで、各配列は、所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００２１】
さらに切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように設定される（図示せず）。切替回路網１５０は切り替えられていない。信号発生器１０５は再度所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の受信器２０１及び第２の受信器２０２からの信号レベルを測定し、それらをメモリに保存する。信号発生器１０５が第２の信号経路１０８に接続されているため、結果得られる測定値は逆方向測定値と見なされる。したがって逆方向の通過６０１からなる測定値は、配列
Ａｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｂｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｒ１３＿ｔｈｒｕ
として表わされる。ここで、各配列は、所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００２２】
図８を詳細に参照すると、依然として通過６０１が接続されており、切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７内にあり、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成されている。第１の対向対の測定が依然としてなされる。したがって切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７に接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。第１の測定チャンネル１１１に接続可能な、残る未使用の測定ポート１０３、すなわち具体例における測定ポート１０３２は、対応する局部特性インピーダンス１０４、すなわち具体例における局部特性インピーダンス１０４２で終端されている。加えて、未使用測定ポート１０３２のサンプリングアーム１１３２は、局部サンプリングアーム特性インピーダンス１１６２で終端されている。さらに切替回路網１５０は、第１の対向対において第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート、具体的には測定ポート１０３３が、対応する局部特性インピーダンス、具体例における局部特性インピーダンス１０４３で終端され、かつ対応するサンプリングアーム１１３３が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように構成されている。測定されない対向対の測定ポート１０３もまた局部特性インピーダンス、すなわち具体例における局部特性インピーダンス１０４２、１０４４で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３２及び１１３４が局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６４で終端されている。信号発生器１０５は、再度所望の周波数範囲にわたって、その範囲内の各周波数点について掃引され、ＶＮＡ ２００は、刺激に対する反射応答の比と、終端された通過６０１の刺激に対する伝送応答の比を測定し、そのデータを下記の配列に保存する。
Ａｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
【００２３】
図９を詳細に参照すると、通過６０１は依然として第１の対向対の測定ポート１０３間に接続され、さらに切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８内にあり、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成されている。切替回路網１５０もまた、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な第１の対向対内の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８に接続され、対応するサンプリングアーム１１３３が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように再構成されている。第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の対向対内の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３１は、対応する局部特性インピーダンス１０４１で終端され、対応するサンプリングアーム１１３１は第１の測定チャンネル１１１に接続されている。測定されない対向対の測定ポート１０３は、例示においては、それらの対応する特性インピーダンス１０４２、１０４４で局部的に終端されている。加えて、未使用の測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３、すなわち例示におけるサンプリングアーム１１３２及び１１３４は、それらのそれぞれの局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６４で終端されている。信号発生器１０５が、所望の周波数範囲を介して、その範囲内の各周波数点について掃引され、ＶＮＡ ２００が、基準チャンネル２０１において測定された刺激信号の信号レベルに対する終端された通過６０１の反射応答の信号レベルの比と、刺激信号の信号レベルに対する終端された通過６０１の伝送応答の信号レベルの比を測定する。測定値
Ａｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
はデータ配列に保存される。
【００２４】
図１０〜１６を詳細に参照すると、図３〜９を参照して説明した同じ較正ステップ及び測定が、第２の対向対、すなわち例示における測定ポート１０３２及び測定ポート１０３４からなる測定ポートに対して実行される。したがって、第２の対向対についての処理を通じて収集された生成データを測定し、データ配列
Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿２
Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿２
Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿４
Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿４
Ａｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｂｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ１ｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ２ｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ａｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｂｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ１ｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ２ｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ａｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｂｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ａｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｂｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ａｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ａｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
に保存する。ここで、全てのデータ配列は、所望周波数範囲内で測定した各周波数ごとに単一の測定点を有する。その範囲沿いに同じ周波数点を測定して、各配列が各周波数点ごとに測定値を有するようにすることが最良の実施である。しかしながら、周波数値が所望周波数範囲内の最低測定周波数と最高測定周波数の間にあり、かつ測定周波数間の間隔が十分に小さくどんな共振も含むＤＵＴを完全に特徴付けることができる限り、特定周波数値に対する値を得るべくデータを内挿補間することが受け入れられる。より広範囲の周波数範囲を得るのに複数線路較正標準を利用する場合、ＶＮＡ ２００が採取した測定値は、対象とする周波数範囲に沿う各周波数ごとに成分を有するより大きな配列内の適切な配列成分に保存される。したがって、較正標準を接続し測定を行なう複数のステップを実行し、単一データ配列を完全に埋めることができる。
【００２５】
本発明の一実施形態の一態様による多ポート較正では、図３〜９に記載したのと同じ較正ステップと測定を、全ての対向対の測定ポートに対して実施する。２Ｎ個のポートを有するＤＵＴに関する対向対群の一般的記述には、ｍが１からＮの整数群で、対向対が測定ポート１０３ｍと測定ポート１０３Ｎ＋ｍである集合が含まれる。各対向対の測定値は、本発明の教示によるシステムの一実施形態に記憶されて保存される２２個のデータ配列をもたらす。
【００２６】
図１７を詳細に参照すると、図１７は、処理の次のステップにおいて、通過６０１が、例示する実施形態における測定ポート１０３１と測定ポート１０３４からなる測定ポートの第１の非対向対間に接続されることを示している。信号切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成されている。切替回路網１５０は、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の非対向対の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。さらに切替回路網１５０は、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な第１の非対向対の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３４が対応する終端負荷１０４４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３４が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように構成されている。全ての未使用測定ポート、すなわち具体例では測定ポート１０３２と測定ポート１０３３がそれぞれの対応する局部終端負荷１０４２及び１０４３で終端され、それらのそれぞれのサンプリングアーム１１３２及び１１３４がそれぞれの対応する局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６３で終端されている。さらに信号発生器１０５が所望周波数範囲にわたって掃引され、第１の基準受信器２０１における信号レベルに対する第１の測定チャンネル１１１の信号レベルの比が測定され、追加のデータ配列
Ａｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
として保存される。
【００２７】
さらに、切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成（図示せず）される。切替回路網１５０は、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の非対向対における測定ポート、すなわち測定ポート１０３１が局部終端負荷１０４１で終端されるように構成される。第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な第１の非対向対における測定ポート、すなわち例示の測定ポート１０３４が第２の信号経路１０８へ接続されている。さらに信号発生器１０５が所望周波数範囲にわたって掃引され、第２の基準受信器２０２の信号レベルに対する第２の測定チャンネル１１２の信号レベルの比が測定され、追加配列
Ａｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
として保存される。
【００２８】
同様に、かつ図１８を詳細に参照すると、図１８は、第１の非対向対、すなわち例示における測定ポート１０３１と測定ポート１０３４に対してなされたのと同じ測定及び保存ステップを、第２の非対向対、すなわち例示する測定ポート１０３２と測定ポート１０３３に対し行なうことを示している。簡単に言えば、通過６０１が第２の非対向対の測定ポート１０３間に接続される。第１のステップにおいて、通過６０１は局部終端インピーダンス１０４３で終端され、順方向に刺激され、その一方で第１の基準受信器２０１に対する第１の測定チャンネル１１１に出現する信号レベルの比が測定されて保存され、第１の基準受信器２０１に対する第２の測定チャンネル１１２に出現する信号レベルの比が測定されて保存され、周波数依存データ配列
Ａｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
が得られる。続いて切替回路網１５０が、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な非対向対の測定ポート１０３が第２の信号経路１０８へ接続され、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な非対向対の測定ポート１０３が局部終端負荷１０４で終端されるように再構成される（図示せず）。信号発生器１０５が所望の周波数範囲にわたって掃引され、比が測定されて保存され、周波数依存配列
Ａｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
が得られる。
【００２９】
本発明の教示による方法の多ポート実施形態において、測定ポート１０３の各対向対と各非対向対について追加の同様の測定値を採取する。
【００３０】
図１９を詳細に参照すると、図１９は、ＶＮＡ ２００の全ての第１のポートと全ての第２のポートの間のＴＲＬ較正フローグラフを示す。多ポート実施形態は、Ｘ誤差アダプタ１９１０に関する方向性１９０１と信号源整合性１９０２と反射追従誤差係数１９０３及び、Ｙ誤差アダプタ１９２０に関する方向性１９０４と信号源整合性１９０５と反射追従誤差係数１９０６を表わす別個の較正フローグラフを有する。本教示による方法の一実施形態では、各対向対についてＸ誤差アダプタ１９１０とＹ誤差アダプタ１９２０が画定される。フローグラフは、対向対内の第１の測定ポート１０３に対する人為的誤差に対応するＸ誤差アダプタ１９１０に対するＳパラメータ行列Ｓｘと、対向対内の第２の測定ポート１０３に対する人為的誤差に対応するＹ誤差アダプタ１９２０に対するＳパラメータ行列Ｓｙを表わす。
【００３１】
Ｓパラメータ行列Ｓａｃｔは、Ｘ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタが寄与しない実際の較正標準のＳパラメータを表わす。Ｘ誤差アダプタのＳパラメータ行列は、以下の公知の変換を利用してＴパラメータとして表わすことができる。ここで、ＤＵＴ １０１を見たときにポート１は左、ポート２は右にある。
【００３２】
【数１】
【００３３】
したがって、行列ＳｘはＴｘとして表わされる対応Ｔパラメータへ変換することができる。行列Ｔａｃｔ＿ｔｈｒｕがまさしく通過６０１のＴパラメータを表わし、行列Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕがＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタに関連して測定された通過６０１のＴパラメータを表わすものとすると、さらに以下の関係が真となる。
ＴｘＴａｃｔ＿ｔｈｒｕＴｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ （２）
同様に、行列Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅがまさしく線路４０１のＴパラメータを表わし、行列Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅがＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタに関連して測定された線路４０１のＴパラメータを表わすものとすると、さらに以下の関係
ＴｘＴａｃｔ＿ｌｉｎｅＴｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ （３）
が真となる。
以下の関係
Ｔａｃｔ＿ｘ＝Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅＴａｃｔ＿ｔｈｒｕ −１ （４）
及び
Ｔｍｅａｓ＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅＴｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ −１ （５）
を定義すると、さらに下記の式
ＴｘＴａｃｔ＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ＿ｘＴｘ （６）
を書き表わすことができる。
通過６０１及び線路４０１は、それぞれ完全に整合しているものと仮定される。したがって実際のそれぞれのＳパラメータ行列のそれらの反射係数の値は零に設定されている。通過６０１が、長さが零ではない非零長の伝送係数を有する場合、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ＝Ｓ１２＿ｔｈｒｕによって画定される。線路４０１は、Ｓ２１＿ｌｉｎｅ＝Ｓ１２＿ｌｉｎｅにより画定される伝送係数を有する。したがって式（４）からＴａｃｔ＿ｘは、
【００３４】
【数２】
【００３５】
として表わされる。
終端されていない通過６０１と線路４０１の測定値が、それぞれ測定保存結果の８個の周波数依存配列をもたらす。４個の通過順方向反射及び伝送配列と、４個の通過逆方向反射及び伝送配列が存在する。通過６０１に関する測定データの配列は、Ｓパラメータ領域のアルゴリズム化公式に利用され、Ｔｍｅａｓ＿ｘの計算に先立って、信号切替スイッチ１０６の存在を補償する。Ｓｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ及びＳｍｅａｓ＿ｔｈｒｕは、共に以下の公式により補正される。
【００３６】
【数３】
【００３７】
ここで、Ａｆ、Ｂｆ、Ｒ１ｆ、Ｒ２ｆは生の順方向測定データ、すなわち信号切替スイッチ１０６が信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ導くときのデータであり、Ａｒ、Ｂｒ、Ｒ１ｒ、Ｒ２ｒは生の逆方向測定データ、すなわち信号切替スイッチ１０６が信号発生器１０５を第２の信号経路１０８へ導くときのデータである。
【００３８】
ここで、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１及び１０３３の測定値に言及すると、第１の対向対に対するＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタの縦列合成にて測定された通過６０１の補正されたＳパラメータ行列は、ここではＳｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄとして表わされる。式（８）に示す補正公式は、配列Ａｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｂｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ２ｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ａｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｂｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ１ｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ２ｒ１３＿ｔｈｒｕを利用して、Ｓｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを計算する。Ｓｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を式（１）を利用して、対応するＴパラメータへ変換すると、行列Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄが得られる。第１の対向対に対するＳｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得るために、式（８）に示す補正公式は配列Ａｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｂｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ１ｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ２ｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ａｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｂｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ１ｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ２ｒ１３＿ｌｉｎｅを利用する。補正された行列Ｓｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを対応するＴパラメータへ変換することによって、行列Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄが得られる。Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を式（４）及び（５）に利用して、Ｔａｃｔ＿ｘとＴｍｅａｓ＿ｘを計算する。
【００３９】
ここで、一般的な場合を参照すると、ＴｘがＸ誤差アダプタに対するＴパラメータ行列であり、次の行列成分によって画定される。
【００４０】
【数４】
【００４１】
Ｔｍｅａｓ＿ｘもまたその行列成分により画定され、
【００４２】
【数５】
【００４３】
として表わされる。式（５）から、Ｔｍｅａｓ１３＿ｘとして表わされる測定ポート１０３１及び１０３３に対するＴｍｅａｓ＿ｘが、Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を利用して計算される。したがって、
Ｔｍｅａｓ１３＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄＴｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ −１
となる。
【００４４】
式（４）の関係を利用して、式（６）内の項を置き換えて、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ／Ｓ２１＿ｌｉｎｅの項を排除することにより、以下の一般式
【００４５】
【数６】
【００４６】
及び
【００４７】
【数７】
【００４８】
を書き表わすことができる。
ＴパラメータのＳパラメータへの変換に基づき、対応Ｓパラメータ誤差アダプタ行列に関してＴｘ２１／Ｔｘ１１及びＴｘ２２／Ｔｘ１２は、
Ｔｘ２１／Ｔｘ１１＝Ｓｘ１１＝Ｂ （１３）
及び
Ｔｘ２２／Ｔｘ１２＝Ｓｘ１１−（Ｓｘ１２Ｓｘ２１／Ｓｘ２２）＝Ａ （１４）
のように表わされる。
当業者は、式（１１）及び式（１２）が等価であることを理解することができるであろう。その解には平方根が含まれるため、可能な数学的な解が二つ存在する。
Ｂにより画定される小さな方の数値解は、誤差アダプタＸの方向性誤差係数１９０１に対応する。Ａにより画定される大きな方の数値解は、信号源整合性１９０２と反射追従性、反射追従性１９０３の数学的組み合わせとなる。
【００４９】
上述の如く、約５００ ＭＨｚ以下の周波数では、線路４０１の寸法は非常に大きく、非実用的なものとなる。方向性１９０１及びより低い周波数に対するＡにより表わされる解の計算には、線路６０１の代わりに二つの高品位整合負荷５０１から採取した測定値が利用される。整合負荷５０１が測定ポートに完全に整合し、零反射係数を有することを仮定している。式（５）〜（１４）に示す同じアルゴリズム化公式を利用する。二つの整合負荷からの測定結果の使用を理解するため、通過６０１がＳ２１ｔｈｒｕ＝Ｓ１２ｔｈｒｕにより画定される非零長伝送係数を有することに注意する。整合負荷５０１は、Ｓ２１ｌｏａｄ＝Ｓ１２ｌｏａｄにより画定される伝送絶縁係数を有する。整合負荷５０１間の高い絶縁性のために、Ｓ２１ｌｏａｄの値は零に近くなる。したがってＳパラメータのＴパラメータへの変換における零による除算の曖昧さを避けるために、Ｓ２１ｌｏａｄは１０− １０のような非常に小さいが零ではない値、非零値に設定される。このことから、より低い周波数におけるＴａｃｔ＿ｘを計算することができ、下式により与えられる。
【００５０】
【数８】
【００５１】
先に示したように、式（４）及び（５）を利用することによって、結果を式（６）に代入し、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ／１０− １０の項を排除することで、式（１１）及び（１２）を導く。整合負荷５０１からのＳパラメータを式（８）を利用して補正し、Ｓｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得て、さらに、これを式（１）を用いて変換し、Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得る。Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄの項は、線路４０１の測定項に代えてＴｍｅａｓ１３＿ｘの計算に利用される。したがって式（１１）及び（１２）における計算は、線路４０１に対するものと同一となる。
【００５２】
同様の処理が、誤差アダプタＹにおける項の計算に対して実施される。式（２）及び（３）から始め、以下の関係を画定する。
Ｔａｃｔ＿ｙ＝Ｔａｃｔ＿ｔｈｒｕ −１Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅ （１６）
及び
Ｔｍｅａｓ＿ｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ −１Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ （１７）
さらに次式を書き表わすことができる。
Ｔａｃｔ＿ｙＴｙ＝ＴｙＴｍｅａｓ＿ｙ （１８）
【００５３】
図１９を詳細に参照すると、ＤＵＴ １０１を見たときに、ポート１が右側でポート２が左側である場合の、Ｓパラメータによる誤差アダプタＹに関するＴパラメータ行列についての既知の変換は、下記となる。
【００５４】
【数９】
【００５５】
したがって、行列ＳｙはＴｙで表わされる対応Ｔパラメータへ変換される。Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列は既に計算され、下記のＴｍｅａｓ１３＿ｙの計算用に式（１７）で利用される。
【００５６】
【数１０】
【００５７】
式（１８）を利用して、この関係を式（１６）及び（１７）に代入し、Ｓ２１ｔｈｒｕ ／Ｓ２１ｌｉｎｅの項を排除することにより、第１の対向対に対する次式を書き表わすことができる。
【００５８】
【数１１】
【００５９】
及び
【００６０】
【数１２】
【００６１】
式（１９）から、誤差アダプタＹに対するＳパラメータの対応に関して、Ｔｙ１２／Ｔｙ１１、Ｔｙ２２／Ｔｙ２１は下式により与えられる。
Ｔｙ１２／Ｔｙ１１＝−Ｓｙ１１＝Ｄ （２３）
及び
Ｔｙ２２／Ｔｙ２１＝（Ｓｙ１２Ｓｙ２１／Ｓｙ２２）−Ｓｙ１１＝Ｃ （２４）
【００６２】
当業者には明らかなことであるが、式（２１）及び（２２）は等価であり、何故ならば平方根が二つの解を有するからである。Ｓｙ１１により画定される小さな方の値、すなわち第１の解は、Ｙ誤差アダプタの方向性誤差に対応する。Ｃにより画定される大きな方の値、すなわち第２の解は、Ｙ誤差アダプタに関する誤差係数（（Ｓｙ１２Ｓｙ２１／Ｓｙ２２）−Ｓｙ１１）に対応する。
【００６３】
図３及び４に例示する高反射較正標準を測定する較正手順の一部を参照すると、高反射標準３０１が、第１の対向対の一つの測定ポート１０３１に接続され、同じ高反射標準３０１が測定ポート１０３１から切り離され、さらに対向対の他の測定ポート１０３３へ接続されている。図１９を詳細に参照すると、以下の式を書き表わすことができる。
Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ＝Ｓｘ１１＋｛Ｓｘ１２Ｓｘ２１Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ／（１−Ｓｘ２２Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）｝ （２５）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは第１の測定チャンネルへ接続可能な測定ポート、すなわち第１の対向対の測定ポート１０３１における高反射標準３０１の測定反射係数であり、Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは同じ測定ポート１０３１における高反射標準の実際の反射係数である。同じ高反射較正標準３０１が、第１の対向対の反対側のポート、すなわち具体例における測定ポート１０３３に接続されている。誤差アダプタＹについて、以下の式を書き表わすことができる。
Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ＝Ｓｙ１１＋｛Ｓｙ１２Ｓｙ２１Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ／（１−Ｓｙ２２Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ）｝ （２６）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは測定ポート１０３３における高反射標準３０１の測定反射係数であり、Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは測定ポート１０３３における高反射標準の実際の反射係数である。測定ポート１０３１に関する高反射標準の測定反射係数についての値Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは、以下の測定及び保存配列Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿１／Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿１から得られる。同様に、測定ポート１０３３に関する高反射標準の測定反射係数についての値Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは、以下の測定及び保存配列Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿３／Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿３から得られる。同じ高反射標準が測定ポート１０３１、１０３３に接続されているため、式（２５）のΓａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘと式（２６）のΓａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙを解き、Γ項を互いに等しく設定することができる。結果得られた関係と式（１３）、（１４）、（２３）、（２４）、（２５）、（２６）から、以下の関係を書き表わすことができる。
Ｓｘ２２＝（Ｂ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）（Ｃ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ）Ｓｙ２２／（Ａ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）（Ｄ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ） （２７）
当業者には明らかであるように、式（２７）は二つの未知の項を有するが、Ｓｙ２２に関してＳｘ２２の表現を可能にしている。したがって、これら二つの未知の項を解くために、他の関係が必要である。
【００６４】
図７、１９を詳細に参照すると、以下の式を書き表わすこともできる。
Γｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ１１＝Ｓｘ１１＋｛Ｓｘ１２Ｓｘ２１Ｓｙ２２／（１−Ｓｘ２２Ｓｙ２２）｝
（２８）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ１１は第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な第１の対向対の測定ポートに関するＡｆ１３＿ｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕとして測定される。式（１３）、（１４）、（２３）、（２４）から、以下の式を書き表わし、Ｓｘ２２を計算することができる。
【００６５】
【数１３】
【００６６】
Ｓｘ２２は、第１の測定ポート１０３１における信号源整合性誤差係数である。式（２９）の平方根のために、Ｓｘ２２には二つの解が存在する。しかしながら、高反射較正標準の偏角の近似値をとることによって、正しい選択を行なうことができる。例えば、短絡較正標準は偏角１８０度を有する筈であり、開回路較正標準は零度の偏角を有する筈である。値が零ではない非零通過６０１を利用する場合、さらに反射３０１の位相回転は非零通過の電気的長さから計算される。この計算から、式（２９）からＳｘ２２に関する補正解が明らかとなる。したがって、短絡回路か開放回路かの反射３０１の種別と、非零通過の電気的長さを知らなければならない。反射３０１がオフセット短絡である場合には、オフセットの位相を知る必要もある。
【００６７】
Ｓｘ２２についての値が既知である場合、Ｓｙ２２についての値は式（２７）から計算することができる。Ｓｙ２２は、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート、すなわち具体例では測定ポート１０３３における誤差アダプタＹの信号源整合誤差係数である。
【００６８】
Ｓｘ２２についての明確な値が既知であるため、式（１３）、（１４）、（２９）が誤差アダプタＸに関する反射追従係数の計算を可能にし、
Ｓｘ１２Ｓｘ２１＝（Ｂ−Ａ）Ｓｘ２２ （３０）
によって与えられる。
【００６９】
同様に、Ｓｙ２２についての明確な値と、式（２３）、（２４）、（２７）が誤差アダプタＹに関する反射追従係数の計算を可能にし、
Ｓｙ１２Ｓｙ２１＝（Ｄ−Ｃ）Ｓｙ２２ （３１）
によって与えられる。
【００７０】
処理におけるこの時点で、誤差アダプタＸと誤差アダプタＹに関する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性が画定される。Ｘ誤差アダプタは、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポート１０３と直列に示される人為的誤差として画定されている。同様に、Ｙ誤差アダプタは、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３と直列に示される人為的誤差として画定されている。
【００７１】
具体的な４ポート実施形態において、ここに記載した測定ポート１０３１及び１０３３に関する測定と計算が、測定ポート１０３１に関連する誤差アダプタＸに対する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性と、測定ポート１０３３に関連する誤差アダプタＹに対する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性をもたらす。測定ポート１０３１、１０３３に対して、ここに記載した同じ測定及び計算が第２の対向対に関して実施される。具体的には、測定及び計算が、測定ポート１０３２と１０３４について行なわれ、測定ポート１０３２に関連する誤差アダプタＸに関する方向性と信号源整合性と反射追従性と、測定ポート１０３４に関連する誤差アダプタＹに関する方向性と信号源整合性と反射追従性がもたらされる。多ポート実施形態では、各対向対に対して同じ測定と計算を実施し、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な対向対の測定ポートに関連する誤差アダプタＸに対する方向性と信号源整合性と反射追従性をもたらし、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な対向対の測定ポートに関連する誤差アダプタＹに対する方向性と信号源整合性と反射追従性をもたらす。したがって、２ＮポートＤＵＴ １００は、それに関連するＮ個の異なるＸ誤差アダプタとＮ個の異なるＹ誤差アダプタを有する。
【００７２】
第１の対向対における具体例ではＡｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列とＢｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列である終端した通過６０１に対して行なった順方向反射及び伝送測定値を利用することによって、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポートに出現する負荷整合誤差係数と第１の対向対に関する順方向伝送追従誤差係数を解くことが可能になる。測定ポート１０３３に対する負荷整合ΓＬ３と第１の対向対に対する順方向伝送追従性τ１３は、下式で与えられる。
【００７３】
【数１４】
【００７４】
及び
τ１３＝（Ｂｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ３） （３３）
【００７５】
第１の対向対の具体例ではＡｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列とＢｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列である逆方向反射及び伝送測定値を利用することによって、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポートに出現する負荷整合誤差係数と第１の対向対に対する逆方向伝送追従誤差係数を解くことが可能である。測定ポート１０３１に対する負荷整合ΓＬ１と逆方向伝送追従係数τ３１は、下式で与えられる。
【００７６】
【数１５】
【００７７】
及び
τ３１＝（Ａｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｙ２２ΓＬ１） （３５）
【００７８】
具体的な例示においては、第２の対向対に対する終端された通過からなる測定値を利用して、測定ポート１０３１及び１０３３について説明する式（３２）〜（３５）に示すのと同じアルゴリズム化公式が、測定ポート１０３２及び１０３４に適用される。
したがって第１及び第２の対向対の各測定ポートに対する方向性と信号源整合性と反射追従性と負荷整合誤差係数並びに、第１及び第２の対向対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数が画定される。本発明の教示による方法の多ポート実施形態では、全ての対向対の各測定ポートに対する方向性と信号源整合性と反射追従性と負荷整合誤差係数並びに、全ての対向対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数が同様に画定される。
【００７９】
第１の非対向対すなわち測定ポート１０３１及び１０３４を利用した通過６０１に対する測定値を使用し、順方向伝送追従誤差係数τ１４及び逆方向伝送追従誤差係数τ４１が画定される。測定及び保存配列Ａｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ及びＢｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍを式（３３）と同様の式に代入し、測定及び保存配列Ａｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍを式（３５）と同様の式に代入する。各測定ポート１０３に対する既に計算済みの負荷整合誤差係数を利用して、測定ポート１０３１及び１０３４からなる非対向対に対する順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性を下記の如く計算する。
τ１４＝（Ｂｆ１４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ４） （３６）
及び
τ４１＝（Ａｒ４１＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ４１＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ１） （３７）
【００８０】
同様の計算が残る非対向対に対して行なわれる。例示した具体的な実施形態では、測定及び保存配列Ａｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍが、測定ポート１０３２及び１０３３からなる非対向対に対する順方向伝送追従誤差係数の計算に利用され、測定及び保存配列Ａｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍが同じ非対向対に対する逆方向伝送追従誤差係数の計算に利用される。
【００８１】
ここでは「近傍対」と呼ぶ、同じ測定チャンネル、すなわち第１の測定チャンネル１１１又は第２の測定チャンネル１１２のいずれかに接続可能な測定ポート１０３間の順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数を計算する。具体的な実施形態では、近傍対は測定ポート１０３１と１０３２、測定ポート１０３３と１０３４である。近傍対の関連する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数は、τ１２、τ２１、τ３４、τ４３であり、これらは測定と計算を介して、又は純粋な計算を介してのいずれかにより画定することができる。順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数の純粋な計算に関する方法は、’０４０特許出願に教示されている。
【００８２】
近傍対の両測定ポート１０３が第１の測定チャンネル１１１へ接続可能である各近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数は、通過６０１を近傍対の測定ポート１０３間に接続し、信号発生器１０５を近傍対のうちの第１の測定ポート１０３へ接続し、サンプリングアーム１１３を局部終端インピーダンス１１６で終端することによって測定し計算される。命名することを目的として、近傍対の第１の測定ポート１０３を「ポートＦ」と呼ぶ。命名することを目的として「ポートＧ」と呼ぶ近傍対の他の測定ポート１０３は、局部終端インピーダンス１０４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３が第１の測定チャンネル１１１に接続されている。ＶＮＡ ２００は、基準信号に対する伝送応答の比ＡｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定し保存する。この比が、下記の伝送追従誤差係数式において利用される。
τＦＧ＝（ＡｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）／（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔＦΓｐｏｒｔＦ） （３８）
【００８３】
近傍対の両測定ポート１０３が第１の測定チャンネル１１１へ接続可能である同じ近傍対、すなわちポートＦ及びポートＧに対する逆方向伝送追従誤差係数は、近傍対の測定ポート１０３間に通過６０１の接続を保ち、信号発生器１０５を近傍対のうちの第２の測定ポート１０３へ接続し、サンプリングアーム１１３を局部終端インピーダンス１１６で終端することにより測定し計算される。近傍対の第１の測定ポート１０３は局部終端インピーダンス１０４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３は第１の測定チャンネル１１１へ接続されている。ＶＮＡ ２００は、基準信号に対する伝送応答の比ＡｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定し保存する。この比は下記の伝送追従誤差係数式において利用される。
τ＝（ＡｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）／（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔＧΓｐｏｒｔＧ）
（３９）
【００８４】
例示を目的として、図２０を詳細に参照すると、図２０は、ポート１０３１及び１０３２からなる近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数を画定するための接続線図を示す。順方向伝送測定は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続することによって行われる。切替回路網１５０は、第１の信号経路１０７が測定ポート１０３１へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が局部サンプリングアームインピーダンス１１６１で終端されるように構成されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３２が局部終端インピーダンス１０４２で終端され、サンプリングアーム１１３２が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を画定する複数の周波数にわたって掃引し、比Ａｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定する。式（３７）を利用して、近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数が下記のように計算される。
τ１２＝（Ａｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔ１Γｐｏｒｔ１）通過６０１の接続と信号切替スイッチ１０６の構成はそのまま維持されている。図２１を詳細に参照すると、切替回路網１５０が、測定ポート１０３２が第１の信号経路１０７へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３２が局部サンプリング終端インピーダンス１１６２で終端されるように再構成されている。加えて、切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が局部終端インピーダンス１０４１で終端され、サンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１へ接続されるように構成されている。信号発生器１０５が所望周波数範囲を画定する複数の周波数にわたって掃引し、比Ａｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定する。式（３８）を利用して、近傍対に対する逆方向伝送追従誤差係数が下記のように計算される。
τ２１＝（Ａｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔ２Γｐｏｒｔ２）例示する実施形態では測定ポート１０３３及び１０３４からなる近傍対である残る近傍対に対して、同じ測定と計算手順が繰り返される。当業者には明らかであるように、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な近傍対に対する測定は同じ手順を利用して実施されるが、測定装置として第２の測定チャンネル１１２と第２の基準チャンネル２０２を使用する。多ポート実施形態では、測定及び計算手順が全ての近傍対に対して繰り返される。
【００８５】
図２２〜２６を詳細に参照すると、それらの図には、本発明の教示による方法のフローチャートを示し、ここでは反射標準３０１が第１の対向対の一つのポートへ接続（２２０１）され、切替回路網１５０が、ＶＮＡ ２００により、刺激に対する反射の比を測定（２２０２）するように構成されている。図３を参照されたい。この比は、所望周波数範囲内の多数の周波数に対して一つの値をもたらす。その数値はデータ配列内に保存され、そこではデータ配列の各成分が単一の周波数で測定された比を保持する。さらに反射３０１は切り離され、対向対の他のポートへ再接続（２２０３）され、切替回路網１５０は再構成され、対向対内の他のポートは刺激され、刺激に対する反射応答の比が測定されて別のデータ配列内に保存（２２０４）される。図４を参照されたい。好適な実施形態において、全ての測定を行なう所望の周波数範囲は同一である。この場合、データ配列内の各成分は、所望の周波数範囲に沿う同じ周波数点における測定結果を表わす。
【００８６】
フローチャートは、同じ対向対のポート間の線路４０１の測定用の切替回路網１５０を接続するステップ（２３０１）と構成するステップ（２３０２）に続く。ＶＮＡ ２００は、第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２だけでなく、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２においても対向対の測定ポート１０３における順方向反射及び伝送応答を測定（２３０２）する。さらに切替回路網１５０は逆方向測定用に再構成（２３０３）され、さらにＶＮＡ ２００は第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２だけでなく、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２においても対向対の測定ポート１０３における逆方向反射及び伝送応答を測定（２３０３）する。フローチャートには図示していないが、図６に示す整合負荷５０１の接続及び測定によって、より低い周波数範囲まで拡張される。
【００８７】
図２３、７、８を詳細に参照すると、フローチャートは、通過６０１を同じ対向対の測定ポート１０３へ接続（２４０１）するステップに続く。切替回路網１５０は、通過６０１の順方向測定用に構成（２４０２）され、順方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されてデータ配列内に保存される。さらに切替回路網１５０は、逆方向測定用に再構成（２４０３）され、逆方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されてデータ配列内に保存される。
【００８８】
図２３、９を詳細に参照すると、通過６０１は接続されたままであり、切替回路網１５０は順方向測定用に再構成（２５０１）され、通過６０１は切替回路網１５０内で局部インピーダンス１０４で局部的に終端されている。局部的に終端された通過６０１の順方向反射及び伝送応答は、基準チャンネル信号と同様に測定され保存される。さらに切替回路網１５０は、局部的に終端された通過６０１の逆方向測定用に再構成（２５０２）され、逆方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されて保存される。
この手順は、測定ポートの全ての対向対に対して反復（２５０３）される。フローチャートに示す添え字ｎ及びｍは、この手順を測定ポートの全ての対向対にわたって歩進させることを表わす。当業者には明らかなことであるが、対向対はここに例示したものとは異なる方法で画定することができ、その場合には参照符号２５０４により示す対向対を介する歩進ステップが異なる手法を利用する。次の対向対への歩進の後、処理ステップは全ての対向対が測定し終わるまで反復（図２２の接続子Ｅを参照）する。第２の対向対上になされる測定の例示的表現については、図１０〜１６を参照のこと。
【００８９】
図２４、１９を詳細に参照すると、Ｘ誤差アダプタ１９１０に対する方向性１９０１と信号源整合性１９０２と反射追従性１９０３誤差係数が、保存されたデータ配列から計算（２６０１）される。Ｙ誤差アダプタ１９２０に対する方向性１９０４と信号源整合性１９０５と反射追従性１９０６誤差係数もまた、保存されたデータ配列から計算（２６０２）される。さらに、この計算結果を利用することにより、負荷整合及び伝送追従誤差係数がＸ誤差アダプタとＹ誤差アダプタの双方に対して計算される。この計算手順は、全ての対向対に対して反復（２６０４）される。
【００９０】
図２４、１７、１８を詳細に参照すると、通過６０１が第１の非対向対の測定ポート１０３間に接続（２７０１）されている。切替回路網１５０は、通過６０１が切替回路網１５０内で局部的に終端された状態で順方向測定用に構成（２７０２）されている。順方向反射及び伝送応答と第１の基準チャンネル及び第２の基準チャンネルが測定される。
測定結果は、追加のデータ配列内に保存される。切替回路網１５０は、通過６０１が切替回路網１５０内で局部的に終端された状態での逆方向測定用に再構成（２７０３）されている。逆方向反射及び伝送応答と第１の基準チャンネル及び第２の基準チャンネルが測定される。測定結果はデータ配列内に保存される。この手順は全ての非対向対に対して反復（２７０４）される。当業者には明らかなことであるが、非対向対は多くの異なるやり方で画定することができる。フローチャートは、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポート１０３を１からＮ−１まで歩進させ、その一方で第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３をＮ＋２から２Ｎまで歩進させる一つの方法を例示している。最後の非対向対は、測定ポート１０３Ｎと１０３Ｎ＋１の間にある。非対向対を作り上げる測定ポート１０３の定義に依存する他の方法は、ここに例示したものとは異なる。
【００９１】
図２５を詳細に参照すると、フローチャートは各非対向対に対する伝送追従係数を計算するステップ２８０１に続く。その手順は非対向対の測定部分と同じ方法で全ての非対向対にわたって歩進（２８０２）させる。
【００９２】
図２５、２０、２１を詳細に参照すると、さらにこの手順は、近傍対を構成する測定ポート１０３間に通過６０１を接続させるステップに続く。例示する実施形態では、近傍対は互いに隣接する測定ポート１０３である。通過６０１は、図２０に示すように第１の近傍対の間に接続（２８０３）され、切替回路網１５０は局部的に終端された状態で通過６０１の順方向測定用に構成（２８０４）されている。図２０を参照されたい。第１の基準チャンネルにより測定される刺激に対する順方向伝送応答の比は、測定されてデータ配列内に保存（２８０４）される。切替回路網１５０は、逆方向測定用に再構成（２８０５）される。図２１を参照されたい。第１の基準チャンネルにより測定される刺激に対する逆方向伝送応答の比は、測定されてデータ配列に保存（２８０５）される。近傍対に対するステップが、各近傍対ごとに反復（２８０６）される。当業者には明らかなことであるが、各近傍対ごとの手順を反復するループ（２８０６）内で、測定ポート１０３を歩進させる方法は、ｎ＝１、ｍ＝ｎ＋１として、測定ポート１０３ｎ及び１０３ｍから始まる。ｎとｍが実際には非対向対を画定するという一つの条件はあるが、手順を通じてｎとｍは共に歩進する。その場合、処理ステップは実行されない。
【００９３】
図２６を参照すると、フローチャートは近傍対のそれぞれに対して伝送追従誤差係数を計算するステップ２９０１に続く。
【００９４】
全ての系統的誤差係数が画定されると、ＤＵＴ １０１が測定（２９０２）用に挿入される。さらに測定されたＤＵＴデータは、ここに教示されたように計算された全ての系統的誤差係数を利用して’０４０特許出願の教示にしたがい補正（２９０３）される。好都合なことに、本願明細書の教示による方法及び装置は、ＶＮＡ ２００を利用してＤＵＴ １０１に行った測定に出現する人為的誤差の改善された特徴付けをもたらす。これにより、測定システムの一部である人為的誤差の周波数応答寄与とは異なるＤＵＴ １０１の周波数応答のより正確な特徴付けがもたらされる。
【００９５】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
１． 測定経路較正装置であって、
少なくとも二つの基準受信器（２０１、２０２）及び、二つの測定チャンネル（１１１、１１２）及び、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート（１０３）を有するベクトルネットワークアナライザ（２００）と、
高反射較正標準（３０１）が接続された場合に、前記各測定ポート（１０３）に対する高反射特性の測定値と、線路較正標準（４０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、当該対向対のそれぞれに対する線路順逆方向反射及び伝送特性と、通過較正標準（６０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、前記測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれ対する対向通過順逆方向反射特性及び伝送特性とを測定し記録するコマンドに応答するよう構成されている前記ベクトルネットワークアナライザ内の回路網と、
前記記録された測定値に基づき、前記測定ポートの前記対向対のそれぞれに対する方向性（１９０１、１９０４）と、信号源整合性（１９０２、１９０５）と、反射追従性（１９０３、１９０６）とを計算するコマンドを受容するよう構成されているプロセッサと、を含む較正装置。
【００９６】
２． さらに前記回路網が、順逆方向反射及び伝送特性を測定し記憶するコマンドに応答するよう構成され、前記プロセッサがさらに各測定ポートごとに負荷整合誤差係数を計算するよう構成されている１項記載の較正装置。
【００９７】
３． さらに前記回路網が、Ｎ−１個の非対向対について順逆方向伝送特性を測定し記録するコマンドに応答するよう構成され、前記プロセッサがさらに、前記Ｎ−１個の非対向対のそれぞれについて順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性を計算するコマンドを受容するよう構成されている２項記載の較正装置。
【００９８】
４． さらに前記回路網が、通過較正標準（６０１）が前記測定ポート（１０３）の近傍対の対間に接続された場合に、前記測定ポート（１０３）の近傍対の反射及び伝送特性を測定するよう構成され、前記プロセッサがさらに、前記近傍対のそれぞれについて順逆方向伝送追従誤差係数を計算するよう構成されている２項記載の較正装置。
【００９９】
５． さらに前記回路網が、２Ｎポート装置（１０１）を測定してＤＵＴ反射及び伝送応答測定値を得るよう構成され、前記回路網がさらに、前記方向性（１９０１、１９０４）と信号源整合性（１９０２、１９０５）と反射追従性（１９０３、１９０６）と負荷整合性と順方向伝送追従誤差係数と逆方向伝送追従誤差係数を利用して前記ＤＵＴ測定値を補正するコマンドを受容するよう構成されている３項記載の較正装置。
【０１００】
６． 前記高反射標準が短絡較正標準（３０１）を含む１項記載の較正装置。
【０１０１】
７． 前記高反射標準が開放較正標準を含む１項記載の較正装置。
【０１０２】
８． さらに前記回路網が、切替スイッチ（１０６）の影響に対する前記測定ポートの前記Ｎ個の対向対に関する生の線路順逆方向反射及び伝送特性と、生の通過順逆方向反射及び伝送特性を補正するコマンドを受容するよう構成されている１項記載の較正装置。
【０１０３】
９． 前記回路網が、前記生の線路順逆方向反射及び伝送特性と、前記生の通過順逆方向反射及び伝送特性を次式により補正する８項記載の較正装置。
【数１６】
ここで、Ａｆは第１の測定チャンネル（１１１）から順方向に採取した測定値、
Ａｒは前記第１の測定チャンネル（１１１）から逆方向に採取した測定値、
Ｂｆは第２の測定チャンネル（１１２）から順方向に採取した測定値、
Ｂｒは前記第２の測定チャンネル（１１２）から逆方向に採取した測定値、
Ｒ１ｆは第１の基準チャンネル（２０１）から順方向に採取した測定値、
Ｒ１ｒは第１の基準チャンネル（２０１）から逆方向に採取した測定値、
Ｒ２ｆは第２の基準チャンネル（２０２）から順方向に採取した測定値、
Ｒ２ｒは第２の基準チャンネル（２０２）から逆方向に採取した測定値である。
【０１０４】
１０． 前記プロセッサが前記ベクトルネットワークアナライザ（２００）内に配置されている１項記載の較正装置。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明は、ベクトルネットワークアナライザ２００の測定経路を較正する方法に関する。ベクトルネットワークアナライザは、少なくとも二つの基準受信器２０１、２０２と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート１０３を有する。本発明の方法は、高反射較正標準を各測定ポート２２０１、２２０３に提供し、各測定ポート２２０２、２２０４ごとに反射特性を測定するステップを含む。さらに本方法は、線路較正標準２３０１及び通過較正標準２４０１を測定ポートのＮ個の対向対間に提供し、各標準に応答する反射及び伝送特性を測定する（２３０２、２３０３、２４０２、２４０３）。これらの測定値から、本方法は、測定ポート２６０１、２６０２のそれぞれに対する方向性と信号源整合性と反射追従誤差係数を計算する。
また本発明は、ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）２００を含む測定経路較正装置に関する。ＶＮＡは、少なくとも二つの基準受信器２０１、２０２と、二つの測定チャンネル１１１、１１２と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート１０３とを有する。さらにこの装置は、高反射、線路、通過較正標準がそこに接続されたときに、各測定ポートに対する反射及び伝送特性を測定し（２２０２、２２０４、２３０２、２３０３、２４０２、２４０３）、記録する手段を含む。さらに本装置は、測定ポートのそれぞれに対する方向性、信号源整合性、反射追従性、負荷整合性、順方向伝送追従性、逆方向伝送追従性を計算する（２６０１、２６０２、２６０３、２８０１、２９０１）手段を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の測定配列とＶＮＡを例示する図である。
【図２】本発明の教示による装置を示す図である。
【図３】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図４】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図５】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図６】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図７】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図８】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図９】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１０】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１１】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１２】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１３】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１４】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１５】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１６】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１７】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの非対向対を測定するステップを示す図である。
【図１８】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの非対向対を測定するステップを示す図である。
【図１９】Ｘ及びＹ誤差アダプタに対する誤差係数のフローグラフを示す図である。
【図２０】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの近傍対を測定するステップを示す図である。
【図２１】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの近傍対を測定するステップを示す図である。
【図２２】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２３】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２４】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２５】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２６】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１００ 多ポートＤＵＴ
１０３、１０３１〜１０３２Ｎ 測定ポート
１０４１〜１０４２Ｎ 局部伝送インピーダンス
１０５ 信号発生器
１０６ 信号切替スイッチ
１０７ 第１の信号経路
１０８ 第２の信号経路
１０９ 信号切替スイッチ終端負荷
１１０ 第１の基準チャンネルサンプラ
１１１ 第１の測定チャンネル
１１２ 第２の測定チャンネル
１１３、１１３１〜１１３４ サンプリングアーム
１１５ サンプリングスイッチ
１１６ 局部サンプリング終端インピーダンス
１５０ 切替回路網
２００ ＶＮＡ
２０１ 第１の基準チャンネル
２０２ 第２の基準チャンネル
２１０ 第２の基準チャンネルサンプラ
３０１ 高反射較正標準
４０１ 線路較正標準
６０１ 通過較正標準
１９０１、１９０４ 方向性誤差係数
１９０２、１９０５ 信号源整合性
１９０３、１９０６ 反射追従性
１９１０ Ｘ誤差アダプタ
１９２０ Ｙ誤差アダプタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）は、ある周波数帯域より上の周波数帯で電気デバイスの挙動を特徴付けるのに使用される。不整合と漏洩のために、ＶＮＡを較正せずに高周波において被測定デバイス（ＤＵＴ）を直接測定することは現在のところできない。ＶＮＡを使用するどんな測定にも誤差が存在する。これらの測定誤差は、ＤＵＴにのみ起因する測定値の不確実性に寄与する。これらの測定誤差を定量化することによって、それらの効果、影響を測定値から数学的に取り除き、デバイス自体の特性パラメータを得ることができる。当業者には明らかであるように、測定誤差の定量化を良好に行なえば行なうほど、デバイス特性に対するそれらの影響をより良好に除去することができるようになる。ＶＮＡにおける測定誤差は、二つの範疇に分類することができる。すなわち、確率的誤差と系統的誤差である。確率的誤差は、雑音や温度の変動に起因する繰り返すことのない測定値の変化である。確率的誤差は予測不能であり、適切に定量化することが困難である。系統的誤差は、ＶＮＡ測定装置のハードウェアにおける反復可能な測定値の変化である。系統的誤差は予測可能であり、定量化し数学的に取り除くことが可能である。系統的誤差は、デバイス特性をＶＮＡにより測定する際に生じる不確実性の最も重要な源である。したがってＶＮＡ測定値を定量化し、そこから系統的誤差を取り除くことは有益である。従来、系統的誤差の定量化はＶＮＡ較正によって行なっていた。多数の公知の人為的較正体をＶＮＡのポートへ接続することにより、人為的較正体を測定し、既知の結果に対し測定結果を比較し、そこで既知の較正デバイスにより測定値に対してなされた寄与からアルゴリズムを通じて系統的誤差係数を抽出することができる。既知の装置の測定値は、その後に系統的誤差係数を利用して、ＤＵＴに対してだけ帰せられる特性を数学的に抽出する。
【０００３】
２ポートＶＮＡに利用可能な多数の較正手順が存在する。較正方法は、系統的誤差係数の抽出に利用された較正標準の群に因んで命名される。より一般的な方法の幾つかは、短絡、開放、負荷、通過（「ＳＯＬＴ」）較正標準や、通過、反射、線路（「ＴＲＬ」）較正標準や、較正標準（「電子較正」すなわち「Ｅｃａｌ」）として利用される一連の電子負荷を使用する。
【０００４】
計測学研究における好適な方法としてはＴＲＬ較正を挙げることができる。ＴＲＬ較正が好適であるのは、系統的誤差の最も正確な評価を達成することができることによる。これは、非常に精密な製造が可能である航空機規格を使用するためである。加えて、「反射」人為的較正体の反射係数の大きさを知る必要も、「線路」人為的較正体の遅延を知る必要も一切ない。製造環境におけるより良好な測定精度が、製品コスト分析用のより正確な統計モデルだけでなく製造工程制御におけるより良好なフィードバックをもたらす。研究開発環境におけるより優れた測定精度が、シミュレータに回路関連製品の挙動のより正確な予測を可能にする正確な装置モデルをもたらす。
【０００５】
優先日が２０００年９月１８日である「多端子不平衡或いは平衡デバイスの線形特性抽出方法及び装置」（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｌｉｎｅａｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ ｏｒ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｄ）と題する米国特許出願第１０／０９８、０４０号（以下「’０４０特許出願」と呼ぶ）やこの仮出願に基づいて優先権主張する他の米国特許出願には、多ポートデバイスに適用可能なＳＯＬＴ較正のための方法及び装置が開示されている。図１を詳細に参照すると、’０４０特許出願に記載された被測定デバイス１０１（「ＤＵＴ」）に接続されている４ポートＶＮＡ １００のシステムブロック線図が図示され、そこには単一基準チャンネル１０２と、第１の測定チャンネル１１１（「Ａ」）及び第２の測定チャンネル１１２（「Ｂ」）の二つの測定チャンネルとが設けられている。基準チャンネル１０２は、信号発生器１０５により生成された入射信号を、信号発生器１０５と信号源切替スイッチ１０６の間に直列に配置されている基準チャンネルサンプラ１１０を介してサンプリングする。信号源切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７又は第２の信号経路１０８へ接続する。信号源切替スイッチ１０６は、信号源切替特性インピーダンス１０９で信号発生器１０５に接続されていない信号経路１０７又は１０８を終端している。切替回路網１５０が、２Ｎ個の測定ポート１０３１〜１０３２Ｎのうちの一つに対する第１の測定チャンネル１１１又は第２の測定チャンネル１１２の接続をもたらす。切替回路網１５０は、’０４０特許出願に教示されており、この教示はここに参照として組み込むものとする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２は、信号発生器１０５からの刺激に応答して、ＤＵＴ １０１に接続されている測定ポート１０３の一つから散乱反射及び伝送信号を測定する。図１の測定配列が、完全なＳＯＬＴ較正測定方法論をもたらす。しかしながら、デバイスをより正確に特徴付けるための方法が必要とされている。従来技術の下では、ＴＲＬ較正方法は改善された較正精度をもたらすが、これは２ポートデバイスにのみ適用可能である。したがって多ポート装置のより正確な較正及び測定用の方法と装置が必要とされている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）の測定経路を較正する方法は、少なくとも二つの基準受信器と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポートとを有するベクトルネットワークアナライザを提供するステップを含む。高反射較正標準が各測定ポートに提供され、ＶＮＡが各測定ポートごとに反射特性を測定する。線路較正標準が、測定ポートのＮ個の対向対間に提供される。さらにＶＮＡが、測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれについて順逆方向の反射及び伝送特性を測定する。通過較正標準が、Ｎ個の対向対のそれぞれの間に提供され、Ｎ個の対向対のそれぞれについて順方向と逆方向の反射及び伝送特性が測定される。
さらに本方法は、各測定ポートごとに方向性と信号源整合性と反射追従誤差係数を計算する。
【０００８】
ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）の測定経路較正装置は、少なくとも二つの基準受信器と、二つの測定チャンネルと、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポートとを有するベクトルネットワークアナライザからなる。さらにこのシステムは、高反射較正標準が各測定ポートに接続されたときの各測定ポートに対する高反射特性と、線路較正標準が対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに対する線路順方向及び線路逆方向の反射及び伝送特性と、通過較正標準が対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに対する対向通過順方向及び対向通過逆方向の反射及び伝送特性と、通過較正標準が非対向対間に接続されたときの測定ポートのＮ−１個の非対向対のそれぞれに対する非対向通過順方向及び非対向通過逆方向の反射及び伝送特性を測定し記録する手段を備える。さらにこのシステムは、高反射特性と、線路順方向及び線路逆方向の反射及び伝送特性と、通過順方向及び通過逆方向の反射及び伝送特性と、Ｎ個の対向対とＮ−１個の非対向対のそれぞれに対する順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性に基づき、測定ポートのそれぞれに対する方向性と信号源整合性と反射追従性を計算する手段を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２を詳細に参照すると、図２は、第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２をそれぞれ備え、第１の基準チャンネルサンプラ１１０及び第２の基準チャンネルサンプラ２１０をそれぞれ備える４ポートＶＮＡ ２００のシステムブロック線図を示す。図２に示す測定配列では、具体例におけるサンプラ１１０、２１０はブリッジすなわち方向性カプラである。基準チャンネルサンプラ１１０、２１０は、信号切替スイッチ１０６の信号発生器１０５とは反対側の第１の信号経路１０７及び第２の信号経路１０８上に配置されている。サンプラ１１０、２１０は、それぞれ第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２による測定に対して第１の信号経路１０７及び第２の信号経路１０８上に出現する信号の小さな予測可能部分を一方向において抽出する。サンプリングした部分は、信号経路１０７、１０８上の信号レベルに対し通常−１０ ｄＢ〜−２０ ｄＢである。信号源切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続し、かつ信号切替スイッチ終端負荷１０９を第２の信号経路１０８へ接続するか、或いは信号発生器１０５を第２の信号経路１０８へ接続し、かつ信号切替スイッチ終端負荷１０９を第１の信号経路１０７へ接続するかのいずれかを行なう。
特定の実施形態では、信号切替スイッチ１０６に対して２個のスイッチ部分だけが存在する。
【００１０】
多ポートＤＵＴ １０１を測定するシステムは、ＤＵＴのポートと同数の測定ポート１０３１〜１０３２Ｎを有する。図面に示す例は、測定ポート１０３１、１０３２、１０３３、１０３４に接続されている４ポートＤＵＴ １０１を含む。しかしながら本発明の教示は、５以上のデバイス接続を有するＤＵＴ測定用の多ポート測定配列に適用することができる。切替回路網１５０は、各測定ポート１０３１〜１０３２Ｎを第１の信号経路１０７又は第２の信号経路１０８か、又は局部終端インピーダンス１０４１〜１０４２Ｎへ接続できるようにしてある。幾つかの切替回路網構成が、測定ポート１０３の一つを第１の信号経路１０７へ接続し、又は／及び測定ポート１０３の異なる一つを第２の信号経路１０８へ接続し、その一方で残る信号経路は局部終端インピーダンス１０４で終端される。切替回路網１５０はまた、例示実施形態において、サンプリングアーム１１３とサンプリングアーム１１３１〜１１３４を有する。サンプリングアーム１１３１〜１１３４は、それぞれの測定ポート１０３に出現する信号レベルの小さな予測可能な部分をサンプリングするサンプラ１１４を含む。サンプラ１１３は、それぞれの測定ポート１０３上に出現する信号レベルから−１０ ｄＢ〜−２０ ｄＢの間の何れかの信号レベルを取るカプラ又はブリッジとすることができる。本教示による具体的実施形態では、測定ポート１０３からサンプリングされた部分は信号経路１０７、１０８からサンプリングされたものと実質上同一部分である。さらにサンプリングされた信号は、それぞれのサンプリングスイッチ１１５を介して第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２に接続されるか、又はサンプリングアーム終端負荷１１６に接続される。この構成の切替回路網１５０は、測定ポート１０３からの反射経路を第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２の一方へ接続し、その一方で局部サンプリングアーム終端インピーダンス１１６内の測定チャンネルへ接続されていない測定ポート１０３からの反射経路を終端する。
【００１１】
本発明の教示による方法では、２Ｎ個のデバイス接続を有する多ポートＤＵＴ上でのＴＲＬ較正は、先ず測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれに従来の２ポートＴＲＬ較正を実行することで行なわれる。ユーザは、全ての測定ポート１０３を二つの測定ポート１０３のグループでもって表現することによりＮ個の対向対を画定する。
ここで、対向対内の第１のポートは第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、対向対内の第２のポートは第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。一例として、２Ｎ個の測定ポートが存在する場合、測定ポートの対向対は測定ポート１０３１及び１０３Ｎ＋１、測定ポート１０３２及び１０３Ｎ＋２、以下同様に測定ポート１０３Ｎ及び１０３２Ｎまで続く。ここでは、測定ポート１０３１〜１０３Ｎが第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、測定ポート１０３Ｎ＋１〜１０３２Ｎが第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。
【００１２】
さらに本発明の教示による方法によれば、２ＮポートＤＵＴについて測定ポート１０３のＮ−１個の非対向対上で通過測定が実施される。Ｎ−１個の非対向対は、測定ポートの対向対の集合で表わされない二つの測定ポート１０３のグループとして画定され、ここでは非対向対における第１の測定ポートが第１の測定チャンネル１１１へ接続可能であり、非対向対における第２の測定ポートが第２の測定チャンネル１１２へ接続可能である。例示する実施形態では、二つの対向対が存在する。
すなわち、測定ポート１０３１及び１０３３からなる第１の対向対と、測定ポート１０３２及び１０３４からなる第２の対向対である。また具体例では、二つの非対向対が存在する。すなわち、測定ポート１０３１及び１０３４からなる第１の非対向対と、測定ポート１０３２及び１０３３からなる第２の非対向対である。
【００１３】
図３を詳細に参照すると、図３は、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な第１の対向対の測定ポート１０３に接続されている高反射較正標準３０１（「反射３０１」）を示す。例示する実施形態では、こ反射３０１は測定ポート１０３１に接続されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７に接続され、かつ対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように設定されている。残りの全ての未使用測定ポート１０３２、１０３３、１０３４は、それらのそれぞれの局部終端負荷１０４で終端され、残りのサンプリングアーム１１３はそれぞれサンプリングアーム終端負荷１１６２、１１６３、１１６４に接続されている。当業者には明らかなことであるが、測定ポート１０３１の測定に関して、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能なこれらの測定ポート１０３を特性インピーダンスにて終端する切替回路網構成だけが結果に対して重要である。切替回路網１５０を構成するスイッチの絶縁は十分に高いので、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３は、高反射測定では、目立たないものとなる。反射３０１は未知の大きさを有することがあるが、その位相特性は既知でなければならない。さらに信号発生器１０５は、オペレータがプログラムした所望の周波数範囲にわたって掃引され、その範囲にある特定の周波数において測定がなされる。周波数掃引の間、ＶＮＡ ２００は、第１の周波数受信器２０１において、測定信号レベルに対する第１の測定チャンネル１１１における測定信号レベルの比を測定して保存する。得られた比は、周波数依存反射係数であり、ここでは測定ポート１０３１に関する高反射特性
Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿１／Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿１
と呼ぶ。
【００１４】
図４を詳細に参照すると、同じ反射３０１が測定ポート１０３１から切断され、第１の対向対内の残る測定ポート、すなわち具体例における測定ポート１０３３へ接続されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８内にあるように構成され、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端され、サンプリングアーム１１３３が第２の測定ポート１１２に接続されている。第２の測定ポート１１２へ接続可能な未使用測定ポート１０３、すなわち具体例における測定ポート１０３４は、切替回路網１５０内で局部特性インピーダンス１０４で終端されている。未使用測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３も、それぞれのサンプリングアーム終端負荷１１６で終端されている。信号発生器１０５が、測定ポート１０３１の反射測定におけるのと同一の所望周波数範囲にわたって掃引される信号で第２の信号経路１０８を刺激する。ＶＮＡ ２００が、第２の基準受信器２０２に出現する第２の信号経路１０８の測定信号レベルに対する第２の測定チャンネル１１２における測定信号レベルの比
Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿３／Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿３
を測定して保存し、周波数依存反射信号レベル配列をもたらし、ここではこれを測定ポート１０３３に関する高反射特性と呼ぶ。
【００１５】
図５を詳細に参照すると、図５は、較正処理における次のステップにおいて、低損失遅延線路較正標準４０１（「線路４０１」）を、第１の対向対、すなわち図示する例では測定ポート１０３１及び測定ポート１０３３の間に接続することを示している。好適な実施形態では、線路４０１は空気線路、すなわち一般に計測学研究において使用されている空気誘電体を有する遅延線である。オンウェーハ測定では、遅延線が使用されている。線路４０１の遅延は未知であるが、線路４０１の物理的寸法は較正周波数の範囲に関係している。所望であればより広範囲の周波数範囲をカバーするのに、追加の遅延線較正標準を使用することができる。線路４０１の遅延は、最低の特定周波数における約２０度の位相のずれよりも大きくかつ最高の特定周波数における約１６０度の位相のずれよりも小さい範囲に区切られた周波数範囲にわたって画定されている。約５００ ＭＨｚ及びそれ以下の周波数では、同軸空気線路の寸法は非常に大きくなり、実用的ではなくなる。この場合、図６を詳細に参照すると、二つの高品位整合負荷５０１（「整合負荷５０１」）が対向対の各測定ポート１０３に接続されている。整合負荷５０１は最低ＶＮＡ周波数まで下る周波数範囲内でのＶＮＡの較正に用いられる。線路４０１と整合負荷５０１の結果得られた較正値は異なるが、測定比を利用するアルゴリズム化公式は同一である。
【００１６】
線路４０１を測定する図５を詳細に参照すると、切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように設定されている。切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７から刺激信号を受容し、サンプリングアーム１１３１からの信号が第１の測定ポート１１１に出現するように構成されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８を介して切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端され、伝送信号がサンプリングアーム１１３３を介して第２の測定ポート１１２へ出現するように構成されている。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、その結果をデータ配列に保存する。明確さと整合性だけを目的に、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続すると、得られる全ての測定値は順方向測定値と見なされる。したがって順方向線路４０１からなる測定値は、データ配列
Ａｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｂｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ１ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ２ｆ＿ｌｉｎｅ＿１３
として表わされ、ここで、各配列は所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００１７】
さらに切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成（図面には示していない）されている。切替回路網１５０の構成は順方向測定から変更していない。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を再び掃引し、ＶＮＡ ２００が第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、それらをデータ配列内に保存する。明確さと整合性だけを目的に、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８へ接続されたときに、結果得られる測定値は全て逆方向測定値と見なされる。したがって逆方向線路４０１からなる測定値は、データ配列
Ａｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｂｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ１ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
Ｒ２ｒ＿ｌｉｎｅ＿１３
として表わされ、ここで、各配列は所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００１８】
より広範な周波数範囲が必要な場合は、特定の実施形態では、異なる周波数帯をカバーする異なる空気線路を利用して、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１、１０３３にて同じ測定手順が実行される。加えて、図６に示す整合負荷５０１は、空気線路較正標準にとって実用的であるという以上に、より低い周波数で測定を行なうために、完全な整合を有する高損失線路を刺激するのに利用することができる。整合負荷、より高い周波数における整合の品位、所望の周波数範囲によって、整合負荷を空気線路較正標準に代えて使用することもできる。適切な較正標準を利用して、新規の測定が異なる周波数範囲で行なわれるので、その結果は、特定の刺激信号周波数に対応する各データ点を順方向及び逆方向配列に保存する。したがって較正周波数帯は、単一の空気線路較正標準をもって可能な周波数を超える周波数へ拡張することができる。
【００１９】
図７を詳細に参照すると、図７は、較正処理の次のステップにおいて、通過較正標準６０１（「通過６０１」）を、例示する実施形態では、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１及び測定ポート１０３３の間に接続することを示す。通過６０１は長さ零又は零以外の長さを有する。どちらの場合も、通過６０１の電気的長さは既知の値でなければならない。オンウェーハ測定については、高品位零通過較正標準を得ることができない。したがってオンウェーハ測定については、非零通過較正標準が使用される。
【００２０】
通過６０１を測定するため、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように切替スイッチ１０６が設定される。切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７から刺激信号を受容し、サンプリングアーム１１３１が第１の測定ポート１１１へ接続されるように構成される。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３３を第２の信号経路１０８を介して切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端し、サンプリングアーム１１３３が第２の測定ポート１１２へ接続されるように構成されている。未使用測定ポート１０３は、特定の実施形態では第２の対向対の測定ポート、すなわち測定ポート１０３２と測定ポート１０３４からなるが、それぞれ局部特性インピーダンス１０４２、１０４４で終端されている。サンプリングアーム１１３２、１１３４もまた、局部サンプリングアーム終端負荷１１６２、１１６４で終端されている。信号発生器１０５が所望周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の基準受信器２０１及び第２の基準受信器２０２からの信号レベルを測定し、その結果をメモリに保存する。開示目的に使用する表記にしたがえば、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７に接続されているので、得られた結果は順方向測定値と見なされる。したがって順方向の通過６０１からなる測定値は、配列
Ａｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｂｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｆ１３＿ｔｈｒｕ
として表わされる。ここで、各配列は、所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００２１】
さらに切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路が切替スイッチ特性インピーダンス１０９で終端されるように設定される（図示せず）。切替回路網１５０は切り替えられていない。信号発生器１０５は再度所望の周波数範囲を掃引し、ＶＮＡ ２００が、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２と、第１の受信器２０１及び第２の受信器２０２からの信号レベルを測定し、それらをメモリに保存する。信号発生器１０５が第２の信号経路１０８に接続されているため、結果得られる測定値は逆方向測定値と見なされる。したがって逆方向の通過６０１からなる測定値は、配列
Ａｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｂｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｒ１３＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｒ１３＿ｔｈｒｕ
として表わされる。ここで、各配列は、所望の周波数範囲に沿う特定の周波数における一連の測定点からなる。
【００２２】
図８を詳細に参照すると、依然として通過６０１が接続されており、切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７内にあり、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成されている。第１の対向対の測定が依然としてなされる。したがって切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７に接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。第１の測定チャンネル１１１に接続可能な、残る未使用の測定ポート１０３、すなわち具体例における測定ポート１０３２は、対応する局部特性インピーダンス１０４、すなわち具体例における局部特性インピーダンス１０４２で終端されている。加えて、未使用測定ポート１０３２のサンプリングアーム１１３２は、局部サンプリングアーム特性インピーダンス１１６２で終端されている。さらに切替回路網１５０は、第１の対向対において第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート、具体的には測定ポート１０３３が、対応する局部特性インピーダンス、具体例における局部特性インピーダンス１０４３で終端され、かつ対応するサンプリングアーム１１３３が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように構成されている。測定されない対向対の測定ポート１０３もまた局部特性インピーダンス、すなわち具体例における局部特性インピーダンス１０４２、１０４４で終端され、それぞれのサンプリングアーム１１３２及び１１３４が局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６４で終端されている。信号発生器１０５は、再度所望の周波数範囲にわたって、その範囲内の各周波数点について掃引され、ＶＮＡ ２００は、刺激に対する反射応答の比と、終端された通過６０１の刺激に対する伝送応答の比を測定し、そのデータを下記の配列に保存する。
Ａｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
【００２３】
図９を詳細に参照すると、通過６０１は依然として第１の対向対の測定ポート１０３間に接続され、さらに切替スイッチ１０６が、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８内にあり、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成されている。切替回路網１５０もまた、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な第１の対向対内の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３３が第２の信号経路１０８に接続され、対応するサンプリングアーム１１３３が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように再構成されている。第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の対向対内の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３１は、対応する局部特性インピーダンス１０４１で終端され、対応するサンプリングアーム１１３１は第１の測定チャンネル１１１に接続されている。測定されない対向対の測定ポート１０３は、例示においては、それらの対応する特性インピーダンス１０４２、１０４４で局部的に終端されている。加えて、未使用の測定ポート１０３のサンプリングアーム１１３、すなわち例示におけるサンプリングアーム１１３２及び１１３４は、それらのそれぞれの局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６４で終端されている。信号発生器１０５が、所望の周波数範囲を介して、その範囲内の各周波数点について掃引され、ＶＮＡ ２００が、基準チャンネル２０１において測定された刺激信号の信号レベルに対する終端された通過６０１の反射応答の信号レベルの比と、刺激信号の信号レベルに対する終端された通過６０１の伝送応答の信号レベルの比を測定する。測定値
Ａｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
はデータ配列に保存される。
【００２４】
図１０〜１６を詳細に参照すると、図３〜９を参照して説明した同じ較正ステップ及び測定が、第２の対向対、すなわち例示における測定ポート１０３２及び測定ポート１０３４からなる測定ポートに対して実行される。したがって、第２の対向対についての処理を通じて収集された生成データを測定し、データ配列
Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿２
Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿２
Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿４
Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿４
Ａｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｂｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ１ｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ２ｆ２４＿ｌｉｎｅ
Ａｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｂｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ１ｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ｒ２ｒ２４＿ｌｉｎｅ
Ａｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｂｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｆ２４＿ｔｈｒｕ
Ａｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｂｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ１ｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ｒ２ｒ２４＿ｔｈｒｕ
Ａｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ｂｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
Ａｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ２４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ
に保存する。ここで、全てのデータ配列は、所望周波数範囲内で測定した各周波数ごとに単一の測定点を有する。その範囲沿いに同じ周波数点を測定して、各配列が各周波数点ごとに測定値を有するようにすることが最良の実施である。しかしながら、周波数値が所望周波数範囲内の最低測定周波数と最高測定周波数の間にあり、かつ測定周波数間の間隔が十分に小さくどんな共振も含むＤＵＴを完全に特徴付けることができる限り、特定周波数値に対する値を得るべくデータを内挿補間することが受け入れられる。より広範囲の周波数範囲を得るのに複数線路較正標準を利用する場合、ＶＮＡ ２００が採取した測定値は、対象とする周波数範囲に沿う各周波数ごとに成分を有するより大きな配列内の適切な配列成分に保存される。したがって、較正標準を接続し測定を行なう複数のステップを実行し、単一データ配列を完全に埋めることができる。
【００２５】
本発明の一実施形態の一態様による多ポート較正では、図３〜９に記載したのと同じ較正ステップと測定を、全ての対向対の測定ポートに対して実施する。２Ｎ個のポートを有するＤＵＴに関する対向対群の一般的記述には、ｍが１からＮの整数群で、対向対が測定ポート１０３ｍと測定ポート１０３Ｎ＋ｍである集合が含まれる。各対向対の測定値は、本発明の教示によるシステムの一実施形態に記憶されて保存される２２個のデータ配列をもたらす。
【００２６】
図１７を詳細に参照すると、図１７は、処理の次のステップにおいて、通過６０１が、例示する実施形態における測定ポート１０３１と測定ポート１０３４からなる測定ポートの第１の非対向対間に接続されることを示している。信号切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第１の信号経路１０７を刺激し、第２の信号経路１０８が特性インピーダンス１０９で終端されるように構成されている。切替回路網１５０は、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の非対向対の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３１が第１の信号経路１０７へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。さらに切替回路網１５０は、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な第１の非対向対の測定ポート１０３、すなわち例示においては測定ポート１０３４が対応する終端負荷１０４４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３４が第２の測定チャンネル１１２に接続されるように構成されている。全ての未使用測定ポート、すなわち具体例では測定ポート１０３２と測定ポート１０３３がそれぞれの対応する局部終端負荷１０４２及び１０４３で終端され、それらのそれぞれのサンプリングアーム１１３２及び１１３４がそれぞれの対応する局部サンプリングアーム終端負荷１１６２及び１１６３で終端されている。さらに信号発生器１０５が所望周波数範囲にわたって掃引され、第１の基準受信器２０１における信号レベルに対する第１の測定チャンネル１１１の信号レベルの比が測定され、追加のデータ配列
Ａｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
として保存される。
【００２７】
さらに、切替スイッチ１０６は、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第１の信号経路１０７が特性インピーダンス１０９で終端されるように再構成（図示せず）される。切替回路網１５０は、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な第１の非対向対における測定ポート、すなわち測定ポート１０３１が局部終端負荷１０４１で終端されるように構成される。第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な第１の非対向対における測定ポート、すなわち例示の測定ポート１０３４が第２の信号経路１０８へ接続されている。さらに信号発生器１０５が所望周波数範囲にわたって掃引され、第２の基準受信器２０２の信号レベルに対する第２の測定チャンネル１１２の信号レベルの比が測定され、追加配列
Ａｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
として保存される。
【００２８】
同様に、かつ図１８を詳細に参照すると、図１８は、第１の非対向対、すなわち例示における測定ポート１０３１と測定ポート１０３４に対してなされたのと同じ測定及び保存ステップを、第２の非対向対、すなわち例示する測定ポート１０３２と測定ポート１０３３に対し行なうことを示している。簡単に言えば、通過６０１が第２の非対向対の測定ポート１０３間に接続される。第１のステップにおいて、通過６０１は局部終端インピーダンス１０４３で終端され、順方向に刺激され、その一方で第１の基準受信器２０１に対する第１の測定チャンネル１１１に出現する信号レベルの比が測定されて保存され、第１の基準受信器２０１に対する第２の測定チャンネル１１２に出現する信号レベルの比が測定されて保存され、周波数依存データ配列
Ａｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
が得られる。続いて切替回路網１５０が、信号発生器１０５が第２の信号経路１０８を刺激し、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な非対向対の測定ポート１０３が第２の信号経路１０８へ接続され、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な非対向対の測定ポート１０３が局部終端負荷１０４で終端されるように再構成される（図示せず）。信号発生器１０５が所望の周波数範囲にわたって掃引され、比が測定されて保存され、周波数依存配列
Ａｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
Ｂｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ
が得られる。
【００２９】
本発明の教示による方法の多ポート実施形態において、測定ポート１０３の各対向対と各非対向対について追加の同様の測定値を採取する。
【００３０】
図１９を詳細に参照すると、図１９は、ＶＮＡ ２００の全ての第１のポートと全ての第２のポートの間のＴＲＬ較正フローグラフを示す。多ポート実施形態は、Ｘ誤差アダプタ１９１０に関する方向性１９０１と信号源整合性１９０２と反射追従誤差係数１９０３及び、Ｙ誤差アダプタ１９２０に関する方向性１９０４と信号源整合性１９０５と反射追従誤差係数１９０６を表わす別個の較正フローグラフを有する。本教示による方法の一実施形態では、各対向対についてＸ誤差アダプタ１９１０とＹ誤差アダプタ１９２０が画定される。フローグラフは、対向対内の第１の測定ポート１０３に対する人為的誤差に対応するＸ誤差アダプタ１９１０に対するＳパラメータ行列Ｓｘと、対向対内の第２の測定ポート１０３に対する人為的誤差に対応するＹ誤差アダプタ１９２０に対するＳパラメータ行列Ｓｙを表わす。
【００３１】
Ｓパラメータ行列Ｓａｃｔは、Ｘ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタが寄与しない実際の較正標準のＳパラメータを表わす。Ｘ誤差アダプタのＳパラメータ行列は、以下の公知の変換を利用してＴパラメータとして表わすことができる。ここで、ＤＵＴ １０１を見たときにポート１は左、ポート２は右にある。
【００３２】
【数１】
したがって、行列ＳｘはＴｘとして表わされる対応Ｔパラメータへ変換することができる。行列Ｔａｃｔ＿ｔｈｒｕがまさしく通過６０１のＴパラメータを表わし、行列Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕがＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタに関連して測定された通過６０１のＴパラメータを表わすものとすると、さらに以下の関係が真となる。
ＴｘＴａｃｔ＿ｔｈｒｕＴｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ （２）
同様に、行列Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅがまさしく線路４０１のＴパラメータを表わし、行列Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅがＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタに関連して測定された線路４０１のＴパラメータを表わすものとすると、さらに以下の関係
ＴｘＴａｃｔ＿ｌｉｎｅＴｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ （３）
が真となる。
以下の関係
Ｔａｃｔ＿ｘ＝Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅＴａｃｔ＿ｔｈｒｕ −１ （４）
及び
Ｔｍｅａｓ＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅＴｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ −１ （５）
を定義すると、さらに下記の式
ＴｘＴａｃｔ＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ＿ｘＴｘ （６）
を書き表わすことができる。
通過６０１及び線路４０１は、それぞれ完全に整合しているものと仮定される。したがって実際のそれぞれのＳパラメータ行列のそれらの反射係数の値は零に設定されている。通過６０１が、長さが零ではない非零長の伝送係数を有する場合、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ＝Ｓ１２＿ｔｈｒｕによって画定される。線路４０１は、Ｓ２１＿ｌｉｎｅ＝Ｓ１２＿ｌｉｎｅにより画定される伝送係数を有する。したがって式（４）からＴａｃｔ＿ｘは、
【００３４】
【数２】
として表わされる。
終端されていない通過６０１と線路４０１の測定値が、それぞれ測定保存結果の８個の周波数依存配列をもたらす。４個の通過順方向反射及び伝送配列と、４個の通過逆方向反射及び伝送配列が存在する。通過６０１に関する測定データの配列は、Ｓパラメータ領域のアルゴリズム化公式に利用され、Ｔｍｅａｓ＿ｘの計算に先立って、信号切替スイッチ１０６の存在を補償する。Ｓｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ及びＳｍｅａｓ＿ｔｈｒｕは、共に以下の公式により補正される。
【００３６】
【数３】
ここで、Ａｆ、Ｂｆ、Ｒ１ｆ、Ｒ２ｆは生の順方向測定データ、すなわち信号切替スイッチ１０６が信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ導くときのデータであり、Ａｒ、Ｂｒ、Ｒ１ｒ、Ｒ２ｒは生の逆方向測定データ、すなわち信号切替スイッチ１０６が信号発生器１０５を第２の信号経路１０８へ導くときのデータである。
【００３８】
ここで、第１の対向対、すなわち測定ポート１０３１及び１０３３の測定値に言及すると、第１の対向対に対するＸ誤差アダプタ及びＹ誤差アダプタの縦列合成にて測定された通過６０１の補正されたＳパラメータ行列は、ここではＳｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄとして表わされる。式（８）に示す補正公式は、配列Ａｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｂｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ２ｆ１３＿ｔｈｒｕ、Ａｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｂｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ１ｒ１３＿ｔｈｒｕ、Ｒ２ｒ１３＿ｔｈｒｕを利用して、Ｓｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを計算する。Ｓｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を式（１）を利用して、対応するＴパラメータへ変換すると、行列Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄが得られる。第１の対向対に対するＳｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得るために、式（８）に示す補正公式は配列Ａｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｂｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ１ｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ２ｆ１３＿ｌｉｎｅ、Ａｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｂｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ１ｒ１３＿ｌｉｎｅ、Ｒ２ｒ１３＿ｌｉｎｅを利用する。補正された行列Ｓｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを対応するＴパラメータへ変換することによって、行列Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄが得られる。Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を式（４）及び（５）に利用して、Ｔａｃｔ＿ｘとＴｍｅａｓ＿ｘを計算する。
【００３９】
ここで、一般的な場合を参照すると、ＴｘがＸ誤差アダプタに対するＴパラメータ行列であり、次の行列成分によって画定される。
【００４０】
【数４】
Ｔｍｅａｓ＿ｘもまたその行列成分により画定され、
【００４２】
【数５】
として表わされる。式（５）から、Ｔｍｅａｓ１３＿ｘとして表わされる測定ポート１０３１及び１０３３に対するＴｍｅａｓ＿ｘが、Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列を利用して計算される。したがって、
Ｔｍｅａｓ１３＿ｘ＝Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄＴｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ −１
となる。
【００４４】
式（４）の関係を利用して、式（６）内の項を置き換えて、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ／Ｓ２１＿ｌｉｎｅの項を排除することにより、以下の一般式
【００４５】
【数６】
及び
【００４７】
【数７】
を書き表わすことができる。
ＴパラメータのＳパラメータへの変換に基づき、対応Ｓパラメータ誤差アダプタ行列に関してＴｘ２１／Ｔｘ１１及びＴｘ２２／Ｔｘ１２は、
Ｔｘ２１／Ｔｘ１１＝Ｓｘ１１＝Ｂ （１３）
及び
Ｔｘ２２／Ｔｘ１２＝Ｓｘ１１−（Ｓｘ１２Ｓｘ２１／Ｓｘ２２）＝Ａ （１４）
のように表わされる。
当業者は、式（１１）及び式（１２）が等価であることを理解することができるであろう。その解には平方根が含まれるため、可能な数学的な解が二つ存在する。
Ｂにより画定される小さな方の数値解は、誤差アダプタＸの方向性誤差係数１９０１に対応する。Ａにより画定される大きな方の数値解は、信号源整合性１９０２と反射追従性、反射追従性１９０３の数学的組み合わせとなる。
【００４９】
上述の如く、約５００ ＭＨｚ以下の周波数では、線路４０１の寸法は非常に大きく、非実用的なものとなる。方向性１９０１及びより低い周波数に対するＡにより表わされる解の計算には、線路６０１の代わりに二つの高品位整合負荷５０１から採取した測定値が利用される。整合負荷５０１が測定ポートに完全に整合し、零反射係数を有することを仮定している。式（５）〜（１４）に示す同じアルゴリズム化公式を利用する。二つの整合負荷からの測定結果の使用を理解するため、通過６０１がＳ２１ｔｈｒｕ＝Ｓ１２ｔｈｒｕにより画定される非零長伝送係数を有することに注意する。整合負荷５０１は、Ｓ２１ｌｏａｄ＝Ｓ１２ｌｏａｄにより画定される伝送絶縁係数を有する。整合負荷５０１間の高い絶縁性のために、Ｓ２１ｌｏａｄの値は零に近くなる。したがってＳパラメータのＴパラメータへの変換における零による除算の曖昧さを避けるために、Ｓ２１ｌｏａｄは１０− １０のような非常に小さいが零ではない値、非零値に設定される。このことから、より低い周波数におけるＴａｃｔ＿ｘを計算することができ、下式により与えられる。
【００５０】
【数８】
先に示したように、式（４）及び（５）を利用することによって、結果を式（６）に代入し、Ｓ２１＿ｔｈｒｕ／１０− １０の項を排除することで、式（１１）及び（１２）を導く。整合負荷５０１からのＳパラメータを式（８）を利用して補正し、Ｓｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得て、さらに、これを式（１）を用いて変換し、Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄを得る。Ｔｍｅａｓ１３＿ｌｏａｄ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄの項は、線路４０１の測定項に代えてＴｍｅａｓ１３＿ｘの計算に利用される。したがって式（１１）及び（１２）における計算は、線路４０１に対するものと同一となる。
【００５２】
同様の処理が、誤差アダプタＹにおける項の計算に対して実施される。式（２）及び（３）から始め、以下の関係を画定する。
Ｔａｃｔ＿ｙ＝Ｔａｃｔ＿ｔｈｒｕ −１Ｔａｃｔ＿ｌｉｎｅ （１６）
及び
Ｔｍｅａｓ＿ｙ＝Ｔｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ −１Ｔｍｅａｓ＿ｌｉｎｅ （１７）
さらに次式を書き表わすことができる。
Ｔａｃｔ＿ｙＴｙ＝ＴｙＴｍｅａｓ＿ｙ （１８）
【００５３】
図１９を詳細に参照すると、ＤＵＴ １０１を見たときに、ポート１が右側でポート２が左側である場合の、Ｓパラメータによる誤差アダプタＹに関するＴパラメータ行列についての既知の変換は、下記となる。
【００５４】
【数９】
したがって、行列ＳｙはＴｙで表わされる対応Ｔパラメータへ変換される。Ｔｍｅａｓ１３＿ｔｈｒｕ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列及びＴｍｅａｓ１３＿ｌｉｎｅ＿ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ行列は既に計算され、下記のＴｍｅａｓ１３＿ｙの計算用に式（１７）で利用される。
【００５６】
【数１０】
式（１８）を利用して、この関係を式（１６）及び（１７）に代入し、Ｓ２１ｔｈｒｕ ／Ｓ２１ｌｉｎｅの項を排除することにより、第１の対向対に対する次式を書き表わすことができる。
【００５８】
【数１１】
及び
【００６０】
【数１２】
式（１９）から、誤差アダプタＹに対するＳパラメータの対応に関して、Ｔｙ１２／Ｔｙ１１、Ｔｙ２２／Ｔｙ２１は下式により与えられる。
Ｔｙ１２／Ｔｙ１１＝−Ｓｙ１１＝Ｄ （２３）
及び
Ｔｙ２２／Ｔｙ２１＝（Ｓｙ１２Ｓｙ２１／Ｓｙ２２）−Ｓｙ１１＝Ｃ （２４）
【００６２】
当業者には明らかなことであるが、式（２１）及び（２２）は等価であり、何故ならば平方根が二つの解を有するからである。Ｓｙ１１により画定される小さな方の値、すなわち第１の解は、Ｙ誤差アダプタの方向性誤差に対応する。Ｃにより画定される大きな方の値、すなわち第２の解は、Ｙ誤差アダプタに関する誤差係数（（Ｓｙ１２Ｓｙ２１／Ｓｙ２２）−Ｓｙ１１）に対応する。
【００６３】
図３及び４に例示する高反射較正標準を測定する較正手順の一部を参照すると、高反射標準３０１が、第１の対向対の一つの測定ポート１０３１に接続され、同じ高反射標準３０１が測定ポート１０３１から切り離され、さらに対向対の他の測定ポート１０３３へ接続されている。図１９を詳細に参照すると、以下の式を書き表わすことができる。
Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ＝Ｓｘ１１＋｛Ｓｘ１２Ｓｘ２１Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ／（１−Ｓｘ２２Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）｝ （２５）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは第１の測定チャンネルへ接続可能な測定ポート、すなわち第１の対向対の測定ポート１０３１における高反射標準３０１の測定反射係数であり、Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは同じ測定ポート１０３１における高反射標準の実際の反射係数である。同じ高反射較正標準３０１が、第１の対向対の反対側のポート、すなわち具体例における測定ポート１０３３に接続されている。誤差アダプタＹについて、以下の式を書き表わすことができる。
Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ＝Ｓｙ１１＋｛Ｓｙ１２Ｓｙ２１Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ／（１−Ｓｙ２２Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ）｝ （２６）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは測定ポート１０３３における高反射標準３０１の測定反射係数であり、Γａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは測定ポート１０３３における高反射標準の実際の反射係数である。測定ポート１０３１に関する高反射標準の測定反射係数についての値Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘは、以下の測定及び保存配列Ａｒｅｆｌｅｃｔ＿１／Ｒ１ｒｅｆｌｅｃｔ＿１から得られる。同様に、測定ポート１０３３に関する高反射標準の測定反射係数についての値Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙは、以下の測定及び保存配列Ｂｒｅｆｌｅｃｔ＿３／Ｒ２ｒｅｆｌｅｃｔ＿３から得られる。同じ高反射標準が測定ポート１０３１、１０３３に接続されているため、式（２５）のΓａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘと式（２６）のΓａｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙを解き、Γ項を互いに等しく設定することができる。結果得られた関係と式（１３）、（１４）、（２３）、（２４）、（２５）、（２６）から、以下の関係を書き表わすことができる。
Ｓｘ２２＝（Ｂ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）（Ｃ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ）Ｓｙ２２／（Ａ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｘ）（Ｄ−Γｍｅａｓ＿ｒｅｆｌｅｃｔ＿ｙ） （２７）
当業者には明らかであるように、式（２７）は二つの未知の項を有するが、Ｓｙ２２に関してＳｘ２２の表現を可能にしている。したがって、これら二つの未知の項を解くために、他の関係が必要である。
【００６４】
図７、１９を詳細に参照すると、以下の式を書き表わすこともできる。
Γｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ１１＝Ｓｘ１１＋｛Ｓｘ１２Ｓｘ２１Ｓｙ２２／（１−Ｓｘ２２Ｓｙ２２）｝
（２８）
ここで、Γｍｅａｓ＿ｔｈｒｕ１１は第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な第１の対向対の測定ポートに関するＡｆ１３＿ｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｈｒｕとして測定される。式（１３）、（１４）、（２３）、（２４）から、以下の式を書き表わし、Ｓｘ２２を計算することができる。
【００６５】
【数１３】
Ｓｘ２２は、第１の測定ポート１０３１における信号源整合性誤差係数である。式（２９）の平方根のために、Ｓｘ２２には二つの解が存在する。しかしながら、高反射較正標準の偏角の近似値をとることによって、正しい選択を行なうことができる。例えば、短絡較正標準は偏角１８０度を有する筈であり、開回路較正標準は零度の偏角を有する筈である。値が零ではない非零通過６０１を利用する場合、さらに反射３０１の位相回転は非零通過の電気的長さから計算される。この計算から、式（２９）からＳｘ２２に関する補正解が明らかとなる。したがって、短絡回路か開放回路かの反射３０１の種別と、非零通過の電気的長さを知らなければならない。反射３０１がオフセット短絡である場合には、オフセットの位相を知る必要もある。
【００６７】
Ｓｘ２２についての値が既知である場合、Ｓｙ２２についての値は式（２７）から計算することができる。Ｓｙ２２は、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート、すなわち具体例では測定ポート１０３３における誤差アダプタＹの信号源整合誤差係数である。
【００６８】
Ｓｘ２２についての明確な値が既知であるため、式（１３）、（１４）、（２９）が誤差アダプタＸに関する反射追従係数の計算を可能にし、
Ｓｘ１２Ｓｘ２１＝（Ｂ−Ａ）Ｓｘ２２ （３０）
によって与えられる。
【００６９】
同様に、Ｓｙ２２についての明確な値と、式（２３）、（２４）、（２７）が誤差アダプタＹに関する反射追従係数の計算を可能にし、
Ｓｙ１２Ｓｙ２１＝（Ｄ−Ｃ）Ｓｙ２２ （３１）
によって与えられる。
【００７０】
処理におけるこの時点で、誤差アダプタＸと誤差アダプタＹに関する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性が画定される。Ｘ誤差アダプタは、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポート１０３と直列に示される人為的誤差として画定されている。同様に、Ｙ誤差アダプタは、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３と直列に示される人為的誤差として画定されている。
【００７１】
具体的な４ポート実施形態において、ここに記載した測定ポート１０３１及び１０３３に関する測定と計算が、測定ポート１０３１に関連する誤差アダプタＸに対する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性と、測定ポート１０３３に関連する誤差アダプタＹに対する方向性と信号源整合性と反射追従性、反射追従性をもたらす。測定ポート１０３１、１０３３に対して、ここに記載した同じ測定及び計算が第２の対向対に関して実施される。具体的には、測定及び計算が、測定ポート１０３２と１０３４について行なわれ、測定ポート１０３２に関連する誤差アダプタＸに関する方向性と信号源整合性と反射追従性と、測定ポート１０３４に関連する誤差アダプタＹに関する方向性と信号源整合性と反射追従性がもたらされる。多ポート実施形態では、各対向対に対して同じ測定と計算を実施し、第１の測定チャンネル１１１に接続可能な対向対の測定ポートに関連する誤差アダプタＸに対する方向性と信号源整合性と反射追従性をもたらし、第２の測定チャンネル１１２に接続可能な対向対の測定ポートに関連する誤差アダプタＹに対する方向性と信号源整合性と反射追従性をもたらす。したがって、２ＮポートＤＵＴ １００は、それに関連するＮ個の異なるＸ誤差アダプタとＮ個の異なるＹ誤差アダプタを有する。
【００７２】
第１の対向対における具体例ではＡｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列とＢｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列である終端した通過６０１に対して行なった順方向反射及び伝送測定値を利用することによって、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポートに出現する負荷整合誤差係数と第１の対向対に関する順方向伝送追従誤差係数を解くことが可能になる。測定ポート１０３３に対する負荷整合ΓＬ３と第１の対向対に対する順方向伝送追従性τ１３は、下式で与えられる。
【００７３】
【数１４】
及び
τ１３＝（Ｂｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ３） （３３）
【００７５】
第１の対向対の具体例ではＡｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列とＢｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ配列である逆方向反射及び伝送測定値を利用することによって、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポートに出現する負荷整合誤差係数と第１の対向対に対する逆方向伝送追従誤差係数を解くことが可能である。測定ポート１０３１に対する負荷整合ΓＬ１と逆方向伝送追従係数τ３１は、下式で与えられる。
【００７６】
【数１５】
及び
τ３１＝（Ａｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ１３＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｙ２２ΓＬ１） （３５）
【００７８】
具体的な例示においては、第２の対向対に対する終端された通過からなる測定値を利用して、測定ポート１０３１及び１０３３について説明する式（３２）〜（３５）に示すのと同じアルゴリズム化公式が、測定ポート１０３２及び１０３４に適用される。
したがって第１及び第２の対向対の各測定ポートに対する方向性と信号源整合性と反射追従性と負荷整合誤差係数並びに、第１及び第２の対向対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数が画定される。本発明の教示による方法の多ポート実施形態では、全ての対向対の各測定ポートに対する方向性と信号源整合性と反射追従性と負荷整合誤差係数並びに、全ての対向対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数が同様に画定される。
【００７９】
第１の非対向対すなわち測定ポート１０３１及び１０３４を利用した通過６０１に対する測定値を使用し、順方向伝送追従誤差係数τ１４及び逆方向伝送追従誤差係数τ４１が画定される。測定及び保存配列Ａｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ及びＢｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍを式（３３）と同様の式に代入し、測定及び保存配列Ａｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ１４＿ｔｈｒｕｔｅｒｍを式（３５）と同様の式に代入する。各測定ポート１０３に対する既に計算済みの負荷整合誤差係数を利用して、測定ポート１０３１及び１０３４からなる非対向対に対する順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性を下記の如く計算する。
τ１４＝（Ｂｆ１４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１４＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ４） （３６）
及び
τ４１＝（Ａｒ４１＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ２ｒ４１＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２ΓＬ１） （３７）
【００８０】
同様の計算が残る非対向対に対して行なわれる。例示した具体的な実施形態では、測定及び保存配列Ａｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ１ｆ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍが、測定ポート１０３２及び１０３３からなる非対向対に対する順方向伝送追従誤差係数の計算に利用され、測定及び保存配列Ａｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ、Ｂｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍ／Ｒ２ｒ２３＿ｔｈｒｕｔｅｒｍが同じ非対向対に対する逆方向伝送追従誤差係数の計算に利用される。
【００８１】
ここでは「近傍対」と呼ぶ、同じ測定チャンネル、すなわち第１の測定チャンネル１１１又は第２の測定チャンネル１１２のいずれかに接続可能な測定ポート１０３間の順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数を計算する。具体的な実施形態では、近傍対は測定ポート１０３１と１０３２、測定ポート１０３３と１０３４である。近傍対の関連する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数は、τ１２、τ２１、τ３４、τ４３であり、これらは測定と計算を介して、又は純粋な計算を介してのいずれかにより画定することができる。順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数の純粋な計算に関する方法は、’０４０特許出願に教示されている。
【００８２】
近傍対の両測定ポート１０３が第１の測定チャンネル１１１へ接続可能である各近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数は、通過６０１を近傍対の測定ポート１０３間に接続し、信号発生器１０５を近傍対のうちの第１の測定ポート１０３へ接続し、サンプリングアーム１１３を局部終端インピーダンス１１６で終端することによって測定し計算される。命名することを目的として、近傍対の第１の測定ポート１０３を「ポートＦ」と呼ぶ。命名することを目的として「ポートＧ」と呼ぶ近傍対の他の測定ポート１０３は、局部終端インピーダンス１０４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３が第１の測定チャンネル１１１に接続されている。ＶＮＡ ２００は、基準信号に対する伝送応答の比ＡｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定し保存する。この比が、下記の伝送追従誤差係数式において利用される。
τＦＧ＝（ＡｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）／（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔＦΓｐｏｒｔＦ） （３８）
【００８３】
近傍対の両測定ポート１０３が第１の測定チャンネル１１１へ接続可能である同じ近傍対、すなわちポートＦ及びポートＧに対する逆方向伝送追従誤差係数は、近傍対の測定ポート１０３間に通過６０１の接続を保ち、信号発生器１０５を近傍対のうちの第２の測定ポート１０３へ接続し、サンプリングアーム１１３を局部終端インピーダンス１１６で終端することにより測定し計算される。近傍対の第１の測定ポート１０３は局部終端インピーダンス１０４で終端され、対応するサンプリングアーム１１３は第１の測定チャンネル１１１へ接続されている。ＶＮＡ ２００は、基準信号に対する伝送応答の比ＡｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定し保存する。この比は下記の伝送追従誤差係数式において利用される。
τ＝（ＡｒＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆＦＧ＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）／（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔＧΓｐｏｒｔＧ）
（３９）
【００８４】
例示を目的として、図２０を詳細に参照すると、図２０は、ポート１０３１及び１０３２からなる近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数及び逆方向伝送追従誤差係数を画定するための接続線図を示す。順方向伝送測定は、信号発生器１０５を第１の信号経路１０７へ接続することによって行われる。切替回路網１５０は、第１の信号経路１０７が測定ポート１０３１へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３１が局部サンプリングアームインピーダンス１１６１で終端されるように構成されている。さらに切替回路網１５０は、測定ポート１０３２が局部終端インピーダンス１０４２で終端され、サンプリングアーム１１３２が第１の測定チャンネル１１１に接続されるように構成されている。信号発生器１０５が所望の周波数範囲を画定する複数の周波数にわたって掃引し、比Ａｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定する。式（３７）を利用して、近傍対に対する順方向伝送追従誤差係数が下記のように計算される。
τ１２＝（Ａｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｆ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔ１Γｐｏｒｔ１）通過６０１の接続と信号切替スイッチ１０６の構成はそのまま維持されている。図２１を詳細に参照すると、切替回路網１５０が、測定ポート１０３２が第１の信号経路１０７へ接続され、対応するサンプリングアーム１１３２が局部サンプリング終端インピーダンス１１６２で終端されるように再構成されている。加えて、切替回路網１５０は、測定ポート１０３１が局部終端インピーダンス１０４１で終端され、サンプリングアーム１１３１が第１の測定チャンネル１１１へ接続されるように構成されている。信号発生器１０５が所望周波数範囲を画定する複数の周波数にわたって掃引し、比Ａｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕを測定する。式（３８）を利用して、近傍対に対する逆方向伝送追従誤差係数が下記のように計算される。
τ２１＝（Ａｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ／Ｒ１ｒ１２＿ｔｅｒｍｔｈｒｕ）（１−Ｓｘ２２＿ｐｏｒｔ２Γｐｏｒｔ２）例示する実施形態では測定ポート１０３３及び１０３４からなる近傍対である残る近傍対に対して、同じ測定と計算手順が繰り返される。当業者には明らかであるように、第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な近傍対に対する測定は同じ手順を利用して実施されるが、測定装置として第２の測定チャンネル１１２と第２の基準チャンネル２０２を使用する。多ポート実施形態では、測定及び計算手順が全ての近傍対に対して繰り返される。
【００８５】
図２２〜２６を詳細に参照すると、それらの図には、本発明の教示による方法のフローチャートを示し、ここでは反射標準３０１が第１の対向対の一つのポートへ接続（２２０１）され、切替回路網１５０が、ＶＮＡ ２００により、刺激に対する反射の比を測定（２２０２）するように構成されている。図３を参照されたい。この比は、所望周波数範囲内の多数の周波数に対して一つの値をもたらす。その数値はデータ配列内に保存され、そこではデータ配列の各成分が単一の周波数で測定された比を保持する。さらに反射３０１は切り離され、対向対の他のポートへ再接続（２２０３）され、切替回路網１５０は再構成され、対向対内の他のポートは刺激され、刺激に対する反射応答の比が測定されて別のデータ配列内に保存（２２０４）される。図４を参照されたい。好適な実施形態において、全ての測定を行なう所望の周波数範囲は同一である。この場合、データ配列内の各成分は、所望の周波数範囲に沿う同じ周波数点における測定結果を表わす。
【００８６】
フローチャートは、同じ対向対のポート間の線路４０１の測定用の切替回路網１５０を接続するステップ（２３０１）と構成するステップ（２３０２）に続く。ＶＮＡ ２００は、第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２だけでなく、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２においても対向対の測定ポート１０３における順方向反射及び伝送応答を測定（２３０２）する。さらに切替回路網１５０は逆方向測定用に再構成（２３０３）され、さらにＶＮＡ ２００は第１の基準チャンネル２０１及び第２の基準チャンネル２０２だけでなく、第１の測定チャンネル１１１及び第２の測定チャンネル１１２においても対向対の測定ポート１０３における逆方向反射及び伝送応答を測定（２３０３）する。フローチャートには図示していないが、図６に示す整合負荷５０１の接続及び測定によって、より低い周波数範囲まで拡張される。
【００８７】
図２３、７、８を詳細に参照すると、フローチャートは、通過６０１を同じ対向対の測定ポート１０３へ接続（２４０１）するステップに続く。切替回路網１５０は、通過６０１の順方向測定用に構成（２４０２）され、順方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されてデータ配列内に保存される。さらに切替回路網１５０は、逆方向測定用に再構成（２４０３）され、逆方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されてデータ配列内に保存される。
【００８８】
図２３、９を詳細に参照すると、通過６０１は接続されたままであり、切替回路網１５０は順方向測定用に再構成（２５０１）され、通過６０１は切替回路網１５０内で局部インピーダンス１０４で局部的に終端されている。局部的に終端された通過６０１の順方向反射及び伝送応答は、基準チャンネル信号と同様に測定され保存される。さらに切替回路網１５０は、局部的に終端された通過６０１の逆方向測定用に再構成（２５０２）され、逆方向反射及び伝送応答と基準チャンネル信号が測定されて保存される。
この手順は、測定ポートの全ての対向対に対して反復（２５０３）される。フローチャートに示す添え字ｎ及びｍは、この手順を測定ポートの全ての対向対にわたって歩進させることを表わす。当業者には明らかなことであるが、対向対はここに例示したものとは異なる方法で画定することができ、その場合には参照符号２５０４により示す対向対を介する歩進ステップが異なる手法を利用する。次の対向対への歩進の後、処理ステップは全ての対向対が測定し終わるまで反復（図２２の接続子Ｅを参照）する。第２の対向対上になされる測定の例示的表現については、図１０〜１６を参照のこと。
【００８９】
図２４、１９を詳細に参照すると、Ｘ誤差アダプタ１９１０に対する方向性１９０１と信号源整合性１９０２と反射追従性１９０３誤差係数が、保存されたデータ配列から計算（２６０１）される。Ｙ誤差アダプタ１９２０に対する方向性１９０４と信号源整合性１９０５と反射追従性１９０６誤差係数もまた、保存されたデータ配列から計算（２６０２）される。さらに、この計算結果を利用することにより、負荷整合及び伝送追従誤差係数がＸ誤差アダプタとＹ誤差アダプタの双方に対して計算される。この計算手順は、全ての対向対に対して反復（２６０４）される。
【００９０】
図２４、１７、１８を詳細に参照すると、通過６０１が第１の非対向対の測定ポート１０３間に接続（２７０１）されている。切替回路網１５０は、通過６０１が切替回路網１５０内で局部的に終端された状態で順方向測定用に構成（２７０２）されている。順方向反射及び伝送応答と第１の基準チャンネル及び第２の基準チャンネルが測定される。
測定結果は、追加のデータ配列内に保存される。切替回路網１５０は、通過６０１が切替回路網１５０内で局部的に終端された状態での逆方向測定用に再構成（２７０３）されている。逆方向反射及び伝送応答と第１の基準チャンネル及び第２の基準チャンネルが測定される。測定結果はデータ配列内に保存される。この手順は全ての非対向対に対して反復（２７０４）される。当業者には明らかなことであるが、非対向対は多くの異なるやり方で画定することができる。フローチャートは、第１の測定チャンネル１１１へ接続可能な測定ポート１０３を１からＮ−１まで歩進させ、その一方で第２の測定チャンネル１１２へ接続可能な測定ポート１０３をＮ＋２から２Ｎまで歩進させる一つの方法を例示している。最後の非対向対は、測定ポート１０３Ｎと１０３Ｎ＋１の間にある。非対向対を作り上げる測定ポート１０３の定義に依存する他の方法は、ここに例示したものとは異なる。
【００９１】
図２５を詳細に参照すると、フローチャートは各非対向対に対する伝送追従係数を計算するステップ２８０１に続く。その手順は非対向対の測定部分と同じ方法で全ての非対向対にわたって歩進（２８０２）させる。
【００９２】
図２５、２０、２１を詳細に参照すると、さらにこの手順は、近傍対を構成する測定ポート１０３間に通過６０１を接続させるステップに続く。例示する実施形態では、近傍対は互いに隣接する測定ポート１０３である。通過６０１は、図２０に示すように第１の近傍対の間に接続（２８０３）され、切替回路網１５０は局部的に終端された状態で通過６０１の順方向測定用に構成（２８０４）されている。図２０を参照されたい。第１の基準チャンネルにより測定される刺激に対する順方向伝送応答の比は、測定されてデータ配列内に保存（２８０４）される。切替回路網１５０は、逆方向測定用に再構成（２８０５）される。図２１を参照されたい。第１の基準チャンネルにより測定される刺激に対する逆方向伝送応答の比は、測定されてデータ配列に保存（２８０５）される。近傍対に対するステップが、各近傍対ごとに反復（２８０６）される。当業者には明らかなことであるが、各近傍対ごとの手順を反復するループ（２８０６）内で、測定ポート１０３を歩進させる方法は、ｎ＝１、ｍ＝ｎ＋１として、測定ポート１０３ｎ及び１０３ｍから始まる。ｎとｍが実際には非対向対を画定するという一つの条件はあるが、手順を通じてｎとｍは共に歩進する。その場合、処理ステップは実行されない。
【００９３】
図２６を参照すると、フローチャートは近傍対のそれぞれに対して伝送追従誤差係数を計算するステップ２９０１に続く。
【００９４】
全ての系統的誤差係数が画定されると、ＤＵＴ １０１が測定（２９０２）用に挿入される。さらに測定されたＤＵＴデータは、ここに教示されたように計算された全ての系統的誤差係数を利用して’０４０特許出願の教示にしたがい補正（２９０３）される。好都合なことに、本願明細書の教示による方法及び装置は、ＶＮＡ ２００を利用してＤＵＴ １０１に行った測定に出現する人為的誤差の改善された特徴付けをもたらす。これにより、測定システムの一部である人為的誤差の周波数応答寄与とは異なるＤＵＴ １０１の周波数応答のより正確な特徴付けがもたらされる。
【００９５】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
１． 測定経路較正装置であって、
少なくとも二つの基準受信器（２０１、２０２）及び、二つの測定チャンネル（１１１、１１２）及び、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート（１０３）を有するベクトルネットワークアナライザ（２００）と、
高反射較正標準（３０１）が接続された場合に、前記各測定ポート（１０３）に対する高反射特性の測定値と、線路較正標準（４０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、当該対向対のそれぞれに対する線路順逆方向反射及び伝送特性と、通過較正標準（６０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、前記測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれ対する対向通過順逆方向反射特性及び伝送特性とを測定し記録するコマンドに応答するよう構成されている前記ベクトルネットワークアナライザ内の回路網と、
前記記録された測定値に基づき、前記測定ポートの前記対向対のそれぞれに対する方向性（１９０１、１９０４）と、信号源整合性（１９０２、１９０５）と、反射追従性（１９０３、１９０６）とを計算するコマンドを受容するよう構成されているプロセッサと、を含む較正装置。
【００９６】
２． さらに前記回路網が、順逆方向反射及び伝送特性を測定し記憶するコマンドに応答するよう構成され、前記プロセッサがさらに各測定ポートごとに負荷整合誤差係数を計算するよう構成されている１項記載の較正装置。
【００９７】
３． さらに前記回路網が、Ｎ−１個の非対向対について順逆方向伝送特性を測定し記録するコマンドに応答するよう構成され、前記プロセッサがさらに、前記Ｎ−１個の非対向対のそれぞれについて順方向伝送追従性及び逆方向伝送追従性を計算するコマンドを受容するよう構成されている２項記載の較正装置。
【００９８】
４． さらに前記回路網が、通過較正標準（６０１）が前記測定ポート（１０３）の近傍対の対間に接続された場合に、前記測定ポート（１０３）の近傍対の反射及び伝送特性を測定するよう構成され、前記プロセッサがさらに、前記近傍対のそれぞれについて順逆方向伝送追従誤差係数を計算するよう構成されている２項記載の較正装置。
【００９９】
５． さらに前記回路網が、２Ｎポート装置（１０１）を測定してＤＵＴ反射及び伝送応答測定値を得るよう構成され、前記回路網がさらに、前記方向性（１９０１、１９０４）と信号源整合性（１９０２、１９０５）と反射追従性（１９０３、１９０６）と負荷整合性と順方向伝送追従誤差係数と逆方向伝送追従誤差係数を利用して前記ＤＵＴ測定値を補正するコマンドを受容するよう構成されている３項記載の較正装置。
【０１００】
６． 前記高反射標準が短絡較正標準（３０１）を含む１項記載の較正装置。
【０１０１】
７． 前記高反射標準が開放較正標準を含む１項記載の較正装置。
【０１０２】
８． さらに前記回路網が、切替スイッチ（１０６）の影響に対する前記測定ポートの前記Ｎ個の対向対に関する生の線路順逆方向反射及び伝送特性と、生の通過順逆方向反射及び伝送特性を補正するコマンドを受容するよう構成されている１項記載の較正装置。
【０１０３】
９． 前記回路網が、前記生の線路順逆方向反射及び伝送特性と、前記生の通過順逆方向反射及び伝送特性を次式により補正する８項記載の較正装置。
【数１６】
Ａｒは前記第１の測定チャンネル（１１１）から逆方向に採取した測定値、
Ｂｆは第２の測定チャンネル（１１２）から順方向に採取した測定値、
Ｂｒは前記第２の測定チャンネル（１１２）から逆方向に採取した測定値、
Ｒ１ｆは第１の基準チャンネル（２０１）から順方向に採取した測定値、
Ｒ１ｒは第１の基準チャンネル（２０１）から逆方向に採取した測定値、
Ｒ２ｆは第２の基準チャンネル（２０２）から順方向に採取した測定値、
Ｒ２ｒは第２の基準チャンネル（２０２）から逆方向に採取した測定値である。
【０１０４】
１０． 前記プロセッサが前記ベクトルネットワークアナライザ（２００）内に配置されている１項記載の較正装置。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明は、ベクトルネットワークアナライザ２００の測定経路を較正する方法に関する。ベクトルネットワークアナライザは、少なくとも二つの基準受信器２０１、２０２と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート１０３を有する。本発明の方法は、高反射較正標準を各測定ポート２２０１、２２０３に提供し、各測定ポート２２０２、２２０４ごとに反射特性を測定するステップを含む。さらに本方法は、線路較正標準２３０１及び通過較正標準２４０１を測定ポートのＮ個の対向対間に提供し、各標準に応答する反射及び伝送特性を測定する（２３０２、２３０３、２４０２、２４０３）。これらの測定値から、本方法は、測定ポート２６０１、２６０２のそれぞれに対する方向性と信号源整合性と反射追従誤差係数を計算する。
また本発明は、ベクトルネットワークアナライザ（「ＶＮＡ」）２００を含む測定経路較正装置に関する。ＶＮＡは、少なくとも二つの基準受信器２０１、２０２と、二つの測定チャンネル１１１、１１２と、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート１０３とを有する。さらにこの装置は、高反射、線路、通過較正標準がそこに接続されたときに、各測定ポートに対する反射及び伝送特性を測定し（２２０２、２２０４、２３０２、２３０３、２４０２、２４０３）、記録する手段を含む。さらに本装置は、測定ポートのそれぞれに対する方向性、信号源整合性、反射追従性、負荷整合性、順方向伝送追従性、逆方向伝送追従性を計算する（２６０１、２６０２、２６０３、２８０１、２９０１）手段を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の測定配列とＶＮＡを例示する図である。
【図２】本発明の教示による装置を示す図である。
【図３】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図４】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図５】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図６】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図７】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図８】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図９】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１０】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１１】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１２】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１３】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１４】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１５】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１６】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの対向対を測定するステップを示す図である。
【図１７】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの非対向対を測定するステップを示す図である。
【図１８】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの非対向対を測定するステップを示す図である。
【図１９】Ｘ及びＹ誤差アダプタに対する誤差係数のフローグラフを示す図である。
【図２０】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの近傍対を測定するステップを示す図である。
【図２１】本発明の教示による方法の一実施形態における測定ポートの近傍対を測定するステップを示す図である。
【図２２】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２３】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２４】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２５】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【図２６】本発明の教示による方法の一実施形態のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１００ 多ポートＤＵＴ
１０３、１０３１〜１０３２Ｎ 測定ポート
１０４１〜１０４２Ｎ 局部伝送インピーダンス
１０５ 信号発生器
１０６ 信号切替スイッチ
１０７ 第１の信号経路
１０８ 第２の信号経路
１０９ 信号切替スイッチ終端負荷
１１０ 第１の基準チャンネルサンプラ
１１１ 第１の測定チャンネル
１１２ 第２の測定チャンネル
１１３、１１３１〜１１３４ サンプリングアーム
１１５ サンプリングスイッチ
１１６ 局部サンプリング終端インピーダンス
１５０ 切替回路網
２００ ＶＮＡ
２０１ 第１の基準チャンネル
２０２ 第２の基準チャンネル
２１０ 第２の基準チャンネルサンプラ
３０１ 高反射較正標準
４０１ 線路較正標準
６０１ 通過較正標準
１９０１、１９０４ 方向性誤差係数
１９０２、１９０５ 信号源整合性
１９０３、１９０６ 反射追従性
１９１０ Ｘ誤差アダプタ
１９２０ Ｙ誤差アダプタ
Claims (1)
- 測定経路較正装置であって、
少なくとも二つの基準受信器（２０１、２０２）及び、二つの測定チャンネル（１１１、１１２）及び、Ｎを整数としたときに全部で２Ｎ個の測定ポート（１０３）を有するベクトルネットワークアナライザ（２００）と、
高反射較正標準（３０１）が接続された場合に、前記各測定ポート（１０３）に対する高反射特性の測定値と、線路較正標準（４０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、当該対向対のそれぞれに対する線路順逆方向反射及び伝送特性と、通過較正標準（６０１）が前記測定ポートのＮ個の対向対の対間に接続された場合に、前記測定ポートのＮ個の対向対のそれぞれ対する対向通過順逆方向反射特性及び伝送特性とを測定し記録するコマンドに応答するよう構成されている前記ベクトルネットワークアナライザ内の回路網と、
前記記録された測定値に基づき、前記測定ポートの前記対向対のそれぞれに対する方向性（１９０１、１９０４）と、信号源整合性（１９０２、１９０５）と、反射追従性（１９０３、１９０６）とを計算するコマンドを受容するよう構成されているプロセッサと、を含む較正装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/294,317 US6853198B2 (en) | 2002-11-14 | 2002-11-14 | Method and apparatus for performing multiport through-reflect-line calibration and measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004163395A true JP2004163395A (ja) | 2004-06-10 |
| JP2004163395A5 JP2004163395A5 (ja) | 2006-06-29 |
Family
ID=23132879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003132583A Pending JP2004163395A (ja) | 2002-11-14 | 2003-05-12 | 多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6853198B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004163395A (ja) |
| DE (2) | DE20305226U1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006201172A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Agilent Technol Inc | 最少接続のマルチポートスルー−リフレクト−ライン（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）較正および測定を行うための方法および装置 |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5914613A (en) | 1996-08-08 | 1999-06-22 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system with local contact scrub |
| US6256882B1 (en) | 1998-07-14 | 2001-07-10 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system |
| US6445202B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-09-03 | Cascade Microtech, Inc. | Probe station thermal chuck with shielding for capacitive current |
| US6965226B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-11-15 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck for holding a device under test |
| US6914423B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-07-05 | Cascade Microtech, Inc. | Probe station |
| DE10143173A1 (de) | 2000-12-04 | 2002-06-06 | Cascade Microtech Inc | Wafersonde |
| AU2002327490A1 (en) | 2001-08-21 | 2003-06-30 | Cascade Microtech, Inc. | Membrane probing system |
| US7019535B2 (en) * | 2002-09-16 | 2006-03-28 | Agilent Technologies, Inc. | Method and system for calibrating a measurement device path and for measuring a device under test in the calibrated measurement device path |
| JP3992715B2 (ja) * | 2003-02-24 | 2007-10-17 | 富士通株式会社 | ケーブルアセンブリの電気特性測定装置、ケーブルアセンブリの電気特性測定プログラムおよびケーブルアセンブリの電気特性測定方法 |
| US7130756B2 (en) * | 2003-03-28 | 2006-10-31 | Suss Microtec Test System Gmbh | Calibration method for carrying out multiport measurements on semiconductor wafers |
| US7492172B2 (en) | 2003-05-23 | 2009-02-17 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck for holding a device under test |
| US7057404B2 (en) | 2003-05-23 | 2006-06-06 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Shielded probe for testing a device under test |
| US7068049B2 (en) * | 2003-08-05 | 2006-06-27 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring a device under test using an improved through-reflect-line measurement calibration |
| JP4274462B2 (ja) * | 2003-09-18 | 2009-06-10 | 株式会社アドバンテスト | 誤差要因取得用装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
| US7250626B2 (en) | 2003-10-22 | 2007-07-31 | Cascade Microtech, Inc. | Probe testing structure |
| US7013229B2 (en) * | 2003-11-13 | 2006-03-14 | Agilent Technologies, Inc. | Obtaining calibration parameters for a three-port device under test |
| US7187188B2 (en) | 2003-12-24 | 2007-03-06 | Cascade Microtech, Inc. | Chuck with integrated wafer support |
| KR20060126700A (ko) | 2003-12-24 | 2006-12-08 | 캐스케이드 마이크로테크 인코포레이티드 | 능동 웨이퍼 프로브 |
| DE102005005056B4 (de) * | 2004-09-01 | 2014-03-20 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Kalibrieren eines Netzwerkanalysators |
| US7420381B2 (en) | 2004-09-13 | 2008-09-02 | Cascade Microtech, Inc. | Double sided probing structures |
| US7068046B2 (en) * | 2004-11-18 | 2006-06-27 | Anritsu Company | Calibration techniques for simplified high-frequency multiport differential measurements |
| US7656172B2 (en) | 2005-01-31 | 2010-02-02 | Cascade Microtech, Inc. | System for testing semiconductors |
| US7535247B2 (en) | 2005-01-31 | 2009-05-19 | Cascade Microtech, Inc. | Interface for testing semiconductors |
| US7403028B2 (en) | 2006-06-12 | 2008-07-22 | Cascade Microtech, Inc. | Test structure and probe for differential signals |
| US7723999B2 (en) | 2006-06-12 | 2010-05-25 | Cascade Microtech, Inc. | Calibration structures for differential signal probing |
| US7764072B2 (en) | 2006-06-12 | 2010-07-27 | Cascade Microtech, Inc. | Differential signal probing system |
| EP2030028A2 (de) * | 2006-06-21 | 2009-03-04 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung eines netzwerkanalysators für messungen an differentiellen anschlüssen |
| DE102007028725A1 (de) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Netzwerkanalysatoren mit einem Kammgenerator |
| US7876114B2 (en) | 2007-08-08 | 2011-01-25 | Cascade Microtech, Inc. | Differential waveguide probe |
| US7888957B2 (en) | 2008-10-06 | 2011-02-15 | Cascade Microtech, Inc. | Probing apparatus with impedance optimized interface |
| WO2010059247A2 (en) | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Cascade Microtech, Inc. | Replaceable coupon for a probing apparatus |
| US8319503B2 (en) | 2008-11-24 | 2012-11-27 | Cascade Microtech, Inc. | Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test |
| US8706438B2 (en) * | 2010-02-01 | 2014-04-22 | Teledyne Lecroy, Inc. | Time domain network analyzer |
| EP2363719A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-09-07 | ATE Systems, Inc | Method and apparatus for calibrating a test system for measuring a device under test |
| JP6055215B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-12-27 | キーサイト テクノロジーズ， インク． | インピーダンス測定方法及び測定装置 |
| CN103076589B (zh) * | 2013-01-29 | 2015-08-05 | 绍兴电力局 | 一种数字万用表自动检定装置及其检定方法 |
| CN104569885B (zh) * | 2013-10-21 | 2017-07-25 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种实现同步发送器/解析器现场校准的方法 |
| US10794837B2 (en) | 2017-07-12 | 2020-10-06 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | On-wafer calibration device |
| US10938490B1 (en) * | 2018-10-31 | 2021-03-02 | Christos Tsironis | Calibration method for coupler-tuner assembly |
| CN111983431B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-11-15 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种提高矢量网络分析仪端口反射系数模拟精度的方法 |
| CN112051534B (zh) * | 2020-08-31 | 2023-08-25 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种提高微波网络测量与校准精度的外置式装置及方法 |
| CN112986888B (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-06 | 武汉磐电科技股份有限公司 | 一种变压器短路阻抗测试仪的检定方法及检定装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5467021A (en) | 1993-05-24 | 1995-11-14 | Atn Microwave, Inc. | Calibration method and apparatus |
| US5434511A (en) | 1993-05-24 | 1995-07-18 | Atn Microwave, Inc. | Electronic microwave calibration device |
| US5793213A (en) | 1996-08-01 | 1998-08-11 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for calibrating a network analyzer |
| DE19736897C2 (de) | 1996-09-30 | 2003-04-17 | Rohde & Schwarz | Verfahren zur Kalibrierung eines vektoriellen Netzwerkanalysators |
| US5825669A (en) | 1996-12-17 | 1998-10-20 | Wiltron Company | Method of updating automatic calibration to provide a perceived perfect through connection |
| DE19755659B4 (de) | 1997-12-15 | 2004-05-27 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Anordnung zum Kalibrieren eines Netzwerkanalysators zur industriellen Serienmessung von n-Tor-Netzwerken |
| US6188968B1 (en) * | 1998-05-18 | 2001-02-13 | Agilent Technologies Inc. | Removing effects of adapters present during vector network analyzer calibration |
| US6300775B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-10-09 | Com Dev Limited | Scattering parameter calibration system and method |
| US6421624B1 (en) * | 1999-02-05 | 2002-07-16 | Advantest Corp. | Multi-port device analysis apparatus and method and calibration method thereof |
| US6826506B2 (en) * | 2000-09-18 | 2004-11-30 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for calibrating a multiport test system for measurement of a DUT |
| US6744262B2 (en) * | 2002-03-14 | 2004-06-01 | Agilent Technologies, Inc. | Method, apparatus, and article of manufacture for characterizing a device and predicting electrical behavior of the device in a circuit |
| US6757625B2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-06-29 | Agilent Technologies, Inc. | Method, apparatus, and article of manufacture for predicting electrical behavior of a multiport device having balanced device ports |
-
2002
- 2002-11-14 US US10/294,317 patent/US6853198B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-04-01 DE DE20305226U patent/DE20305226U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-01 DE DE10314811A patent/DE10314811B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-12 JP JP2003132583A patent/JP2004163395A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006201172A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Agilent Technol Inc | 最少接続のマルチポートスルー−リフレクト−ライン（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）較正および測定を行うための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE20305226U1 (de) | 2003-05-28 |
| DE10314811B4 (de) | 2005-08-18 |
| US6853198B2 (en) | 2005-02-08 |
| DE10314811A1 (de) | 2004-06-03 |
| US20040095145A1 (en) | 2004-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004163395A (ja) | 多ポート通過、反射、線路較正及び測定を行なう方法及び装置 | |
| US7030625B1 (en) | Method and apparatus for performing a minimum connection multiport through-reflect-line calibration and measurement | |
| US7068049B2 (en) | Method and apparatus for measuring a device under test using an improved through-reflect-line measurement calibration | |
| US7107170B2 (en) | Multiport network analyzer calibration employing reciprocity of a device | |
| KR102054874B1 (ko) | 시험 장치를 교정하기 위한 방법 | |
| KR100522638B1 (ko) | 멀티-포트 디바이스 분석 장치와 방법 및 그 컬리브레이션방법 | |
| KR100538405B1 (ko) | 개선된 정확도를 갖춘 자동화된 마이크로웨이브 테스트시스템 | |
| US6836743B1 (en) | Compensating for unequal load and source match in vector network analyzer calibration | |
| US7500161B2 (en) | Correcting test system calibration and transforming device measurements when using multiple test fixtures | |
| US20140176156A1 (en) | Time Domain Network Analyzer | |
| US6744262B2 (en) | Method, apparatus, and article of manufacture for characterizing a device and predicting electrical behavior of the device in a circuit | |
| EP2363719A1 (en) | Method and apparatus for calibrating a test system for measuring a device under test | |
| US20240175959A1 (en) | Integrated vector network analyzer | |
| JP2004301839A (ja) | 半導体ウェーハにおいてマルチポート測定を行うための校正方法 | |
| JPH11352163A (ja) | ネットワ―ク・アナライザの校正方法 | |
| JP2008261843A (ja) | 自己キャリブレーション装置および方法 | |
| US5734268A (en) | Calibration and measurment technique and apparatus for same | |
| US7113891B2 (en) | Multi-port scattering parameter calibration system and method | |
| JP4177804B2 (ja) | 試験を受ける３ポートデバイスの校正パラメータの取得 | |
| US20080010034A1 (en) | Method for network analyzer calibration and network analyzer | |
| JP6389354B2 (ja) | トータル・ネットワークの特性測定方法及び装置 | |
| CN113359078A (zh) | 一种基于十六项误差模型的矢量网络分析仪校准方法 | |
| JP4478879B2 (ja) | 測定誤差の補正方法及び電子部品特性測定装置 | |
| US20240019471A1 (en) | Calibration system and calibration method for a vector network analyzer with a remote vector analyzer frontend | |
| US11558129B1 (en) | System and method for calibrating vector network analyzer modules |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060512 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090707 |