JP6499177B2 - 検査装置構成を校正する方法 - Google Patents
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Description
検査装置を校正するために、第1、第2、第3、第4、第5および第6の検査ポートを有するベクトルネットワークアナライザー(VNA)が、校正平面内の第1および第2のポートに、電磁波用の対応する導波路を介して、第1の検査ポートが校正平面内の第1のポートに接続され、第2の検査ポートが校正平面内の第2のポートに接続され、第3および第4の検査ポートが第1の方向性結合器に接続され、第5および第6の検査ポートが第2の方向性結合器に接続されるように接続される。
第2の検査ポートにおいて、電磁波a2が校正平面内の第2のポートの方向に進出し、電磁波b2が校正平面内の第2のポートの方向から進入する。
校正平面内の第1のポートにおいて、電磁波aDUT,1が第1の検査ポートの方向から進入し、電磁波bDUT,1が第1の検査ポートの方向に進出する。
校正平面内の第2のポートにおいて、電磁波aDUT,2が第2の検査ポートの方向から進入し、電磁波bDUT,2が第2の検査ポートの方向に進出する。
第1の検査ポートと校正平面内の第1のポートとの間において、波b1の成分が第1の方向性結合器によってbMess,1として取り出されてVNAの第4の検査ポートに供給される。
第2の検査ポートと校正平面内の第2のポートとの間において、波a2の成分が第2の方向性結合器によってaMess,2として取り出されてVNAの第5の検査ポートに供給される。
第2の検査ポートと校正平面内の第2のポートとの間において、波b2の成分が第2の方向性結合器によってbMess,2として取り出されてVNAの第6の検査ポートに供給される。
校正基準Kごとに、および、a1またはa2の周波数fの所望の周波数点ごとに、x=1,2,3,4,5または6でありy=1または2である散乱パラメータSxy,K,fが、校正基準Kおよび周波数fに関してVNAのy番目およびx番目の検査ポートの間で、既知の値a1,K,fおよびa2,K,fから、ならびに、測定された値b1,K,f,b2,K,f,aMess,1,K,f,bMess,1,K,f,aMess,2,K,f,bMess,2,K,fから決定され、それにより、以下のとおりである。
検査ポートA112は、VNA204の第1の検査ポート206に対応し、検査ポートB126は、VNA204の第2の検査ポート208に対応し、XAはマトリクス項x00=i00,x01=i01,x10=i10,x11=i11を持つ誤差マトリクスIAであり、XBはマトリクス項x22=i22,x23=i23,x32=i32,x33=i33を持つ誤差マトリクスIBである。また、aI116はa1218に対応し、bI118はb1220に対応し、aII130はa2222に対応し、bII132はb2224に対応する。以下は、この第1対の誤差2ポートにも適用する。
検査ポートA112は、VNA204の第3/第4の検査ポート210/212に対応し、検査ポートB126は、VNA205の第5/第6の検査ポート214/216に対応し、XAはマトリクス項x00=e00,x01=e01,x10=e10,x11=e11を持つ誤差マトリクスEAであり、XBはマトリクス項x22=e22,x23=e23,x32=e32,x33=e33を持つ誤差マトリクスEBである。また、aI116はaMess,1226に対応し、bI118はbMess,1228に対応し、aII130はaMess,2230に対応し、bII132はbMess,2232に対応する。以下は、この第2対の誤差2ポートにも適用する。先ず、以下のとおりであり、
Claims (8)
- 校正平面内に第1のポートと第2のポートとを有する2ポート検査対象(DUT−被検査デバイス)を検査するための第1および第2の方向性結合器を有する検査装置を校正する方法であって、
検査装置を校正するために、第1、第2、第3、第4、第5および第6の検査ポートを有するベクトルネットワークアナライザー(VNA)が、校正平面内の第1および第2のポートに、電磁波用の対応する導波路を介して、第1の検査ポートが校正平面内の第1のポートに接続され、第2の検査ポートが校正平面内の第2のポートに接続され、第3および第4の検査ポートが第1の方向性結合器に接続され、第5および第6の検査ポートが第2の方向性結合器に接続されるように接続され、
第1の検査ポートにおいて、電磁波a1が校正平面内の第1のポートの方向に進出し、電磁波b1が校正平面内の第1のポートの方向から進入し、
第2の検査ポートにおいて、電磁波a2が校正平面内の第2のポートの方向に進出し、電磁波b2が校正平面内の第2のポートの方向から進入し、
校正平面内の第1のポートにおいて、電磁波aDUT,1が第1の検査ポートの方向から進入し、電磁波bDUT,1が第1の検査ポートの方向に進出し、
校正平面内の第2のポートにおいて、電磁波aDUT,2が第2の検査ポートの方向から進入し、電磁波bDUT,2が第2の検査ポートの方向に進出し、
第1の検査ポートと校正平面内の第1のポートとの間において、波a1の成分が第1の方向性結合器によってaMess,1として取り出されてVNAの第3の検査ポートに供給され、
第1の検査ポートと校正平面内の第1のポートとの間において、波b1の成分が第1の方向性結合器によってbMess,1として取り出されてVNAの第4の検査ポートに供給され、
第2の検査ポートと校正平面内の第2のポートとの間において、波a2の成分が第2の方向性結合器によってaMess,2として取り出されてVNAの第5の検査ポートに供給され、
第2の検査ポートと校正平面内の第2のポートとの間において、波b2の成分が第2の方向性結合器によってbMess,2として取り出されてVNAの第6の検査ポートに供給され、
検査装置を校正するために、DUTの代わりに少なくとも3つの異なる校正基準が校正平面内に配置され、
校正基準Kごとに、および、a1またはa2の周波数fの所望の周波数点ごとに、x=1,2,3,4,5または6でありy=1または2である散乱パラメータSxy,K,fが、校正基準Kおよび周波数fに関してVNAのy番目およびx番目の検査ポートの間で、既知の値a1,K,fおよびa2,K,fから、ならびに、測定された値b1,K,f,b2,K,f,aMess,1,K,f,bMess,1,K,f,aMess,2,K,f,bMess,2,K,fから決定され、それにより、以下のとおりであり、
a1またはa2の周波数fでの周波数ステップごとに、および、校正基準Kごとに、散乱マトリクスSunkorr,K,fの補正が実行されて以下の式による補正された散乱マトリクスSc,K,fを生成し、
散乱マトリクスSc,K,fの散乱パラメータにより、以下の誤差マトリクスの項e00,e01・e10およびe11が、
積e10・e01からの分離項e10が以下の式により計算され、
積e32・e23からの分離項e23が以下の式により計算され、
- 切り替えにより、VNAの第3および第4の検査ポートが付加的に第5および第6の検査ポートとして使用されうる結果、波aMess,2およびbMess,2がVNAの第5および第6の検査ポートで測定されるのとは別の時間に波aMess,1およびbMess,1がVNAの第3および第4の検査ポートで測定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 誤差マトリクスEAの項e00,e01・e10およびe11と誤差マトリクスEBの項e22,e23・e32およびe33とが、補正された散乱マトリクスSc,K,fからTRLアルゴリズムによって決定されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 誤差マトリクスIAの項i00,i01・i10およびi11と誤差マトリクスIBの項i22,i23・i32およびi33とが、散乱マトリクスSI,K,fからTRLアルゴリズムによって決定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- TRLアルゴリズムに以下のタイプの3つの異なる校正基準:「スルー」(直通接続)タイプの第1の校正基準、「反射」(不整合終端)タイプの第2の校正基準および「ライン」(遅延ライン)タイプの第3の校正基準が使用され、校正基準「反射」の反射率がゼロに等しくなく、校正基準「反射」での反射の位相が±90°に予め厳密に決定され、同一の校正基準「反射」がVNAの全ての検査ポートに使用され、校正基準「スルー」のラインインピーダンスが校正基準「ライン」のラインインピーダンスに実質的に対応し、校正基準「スルー」の電気的長さが定義上0であり、校正基準「ライン」の電気的長さがn・λ/2に等しくなく、ここで、λ=波長でありnは1以上の整数であり、K=「反射」、「ライン」または「スルー」でありK*=「反射」であることを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- TRLアルゴリズムが、以下のように入力値Sc,K,fまたはSI,K,fから出力値EAおよびEBまたはIAおよびIBを決定し、
マトリクスEAおよびEBまたはIAおよびIBの項が、それらの対応する以下の伝送マトリクスTAおよびTBの項によって決定され、
7つの値a,b,c,α,β,γ,r22p22を決定するために、校正基準「スルー」の伝送マトリクスTTおよび校正基準「ライン」の伝送マトリクスTDが、VNAの検査ポートでそれぞれ測定されたこれらの校正基準の散乱マトリクスから決定され、ここで、以下のとおりであり、
二次方程式に対して、量的に少ない解bを決定するために、および、量的に多い解a/cを決定するために、以下が計算され、
aの既知の値からcが決定されてa/cが決定され、
αおよびβを決定するために、以下の式が計算され、
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