本发明涉及电子测试技术领域，尤其涉及电子校准件端口识别领域，具体是指一种基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法。
背景技术：
现有技术中，矢量网络分析仪需要通过校准件进行校准从而提高测量精度，与传统的机械校准件相比，电子校准件仅需要一次连接就可以完成所有校准，校准操作过程快速简单，减少校准时间，同时能保证校准精度。多端口电子校准件在与矢量网络分析仪的端口进行连接时，端口可以随意配对连接，因此现有技术中亟需一种电子校准件的端口和矢量网络分析仪的端口连接关系自动识别方法，以达到能够快速准确的判断出矢量网络分析仪和电子校准的哪个端口连接的目的。
技术实现要素：
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足准确性高、精准度高、适用范围较为广泛的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法。
为了实现上述目的，本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法如下：
该基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)矢量网络分析仪的第x端口得到测量参数，将电子校准件的第n端口对应的阻抗开关分别切换成第一阻抗状态和第四阻抗状态，分别得到两种阻抗状态的幅度平均值，计算两种阻抗状态的幅度差值，其中，n≤n，n为电子校准件的端口数量，且n≥2，x≤x，x为矢量网络分析仪的端口数量，且x≥2；
(2)判断幅度差值是否满足幅度差值满足门限条件，如果是，则该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口连接；否则，该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口没有连接。
较佳地，所述的方法还包括以下步骤：
(3)判断是否已识别电子校准件的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(4)；
(4)切换电子校准件的下个端口，继续步骤(1)。
较佳地，所述的方法还包括以下步骤：
(5)判断是否已识别矢量网络分析仪的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(6)；
(6)切换矢量网络分析仪的下个端口，继续步骤(1)。
较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)矢量网络分析仪的第x端口进行反射测量，得到测量参数；
(1.2)矢量网络分析仪控制电子校准件的第n端口的内部开关切换到第一阻抗状态，扫描完成后测量得到幅度平均值pxen_m1；
(1.3)矢量网络分析仪控制电子校准件第n端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值pxen_m4；
(1.4)根据幅度平均值pxen_m1和pxen_m4计算幅度差值pxen_mc。
较佳地，所述的步骤(1.4)中计算幅度差值pxen_mc，具体为：
根据以下公式计算幅度差值pxen_mc：
pxen_mc＝pxen_m4－pxen_m1；
其中，pxen_m1为电子校准件的第n端口在第一阻抗状态的幅度平均值，pxen_m4为电子校准件的第n端口在第四阻抗状态的幅度平均值。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
判断幅度差值pxen_mc是否小于幅度差值比较门限值mlimit，如果是，则矢量网络分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口不连接；否则，矢量网络分析仪分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口连接。
较佳地，所述的电子校准件的每个阻抗状态的标准测量数值存储于内部的flash存储器。
采用了本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，通过控制电子校准件内部不同阻抗状态，测量两种阻抗状态的幅度差值，设定一个典型幅度门限值进行循环检测判断，能够准确获得矢量网络分析仪分析仪和电子校准件的端口连接关系，实现了端口连接关系的自动识别，具有广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法的电子校准件内部阻抗状态示意图。
图2为本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法的电子校准件内部第一阻抗状态的幅度测量结果示意图。
图3为本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法的电子校准件内部的第四阻抗状态的幅度测量结果示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其中包括以下步骤：
(1)矢量网络分析仪的第x端口得到测量参数，将电子校准件的第n端口对应的阻抗开关分别切换成第一阻抗状态和第四阻抗状态，分别得到两种阻抗状态的幅度平均值，计算两种阻抗状态的幅度差值，其中，n≤n，n为电子校准件的端口数量，且n≥2，x≤x，x为矢量网络分析仪的端口数量，且x≥2；
(1.1)矢量网络分析仪的第x端口进行反射测量，得到测量参数；
(1.2)矢量网络分析仪控制电子校准件的第n端口的内部开关切换到第一阻抗状态，扫描完成后测量得到幅度平均值pxen_m1；
(1.3)矢量网络分析仪控制电子校准件第n端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值pxen_m4；
(1.4)根据幅度平均值pxen_m1和pxen_m4计算幅度差值pxen_mc；
(2)判断幅度差值是否满足幅度差值满足门限条件，如果是，则该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口连接；否则，该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口没有连接。
较佳地，所述的方法还包括以下步骤：
(3)判断是否已识别电子校准件的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(4)；
(4)切换电子校准件的下个端口，继续步骤(1)。
较佳地，所述的方法还包括以下步骤：
(5)判断是否已识别矢量网络分析仪的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(6)；
(6)切换矢量网络分析仪的下个端口，继续步骤(1)。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1.4)中计算幅度差值pxen_mc，具体为：
根据以下公式计算幅度差值pxen_mc：
pxen_mc＝pxen_m4－pxen_m1；
其中，pxen_m1为电子校准件的第n端口在第一阻抗状态的幅度平均值，pxen_m4为电子校准件的第n端口在第四阻抗状态的幅度平均值。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
判断幅度差值pxen_mc是否小于幅度差值比较门限值mlimit，如果是，则矢量网络分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口不连接；否则，矢量网络分析仪分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口连接。
作为本发明的优选实施方式，所述的电子校准件的每个阻抗状态的标准测量数值存储于内部的flash存储器。
本发明的具体实施方式中，提出了一种电子校准件端口自动识别方法，通过分别测量电子校准件内部2个或2个以上不同阻抗状态的反射幅度测量值，对比不同阻抗状态幅度的差值，和预先设定的幅度差值门限值进行比较，从而进行电子校准件的端口自动识别。
多端口矢量网络分析仪的通过软件控制多端口电子校准件内部的每个端口内部的阻抗状态，分析判断电子校准件所有端口内部不同阻抗状态的幅度差值，如果幅度差值满足门限条件，则判断此时矢量网络分析仪的测量端口和电子校准件的该端口连接。采用同样的方法循环进行矢量网络分析仪的所有端口和电子校准件的所有端口的内部阻抗状态的幅度差值，可以得到矢量网络分析仪的测量端口和电子校准件的端口的连接关系。通过本发明的识别方法，能够快速准确的获得矢量网络分析仪的端口和电子校准件的端口连接关系，从而正确控制电子校准件内部阻抗开关，准确获得对应端口阻抗状态标准测量数据。
电子校准件可以替代机械校准件对矢量网络分析仪的系统误差进行修正校准。通过电子校准件对矢量网络分析仪进行校准，可以提高校准速度，减少电缆连接次数，从而减少多次连接电缆带来的测试误差。
当用电子校准件对矢量网络分析仪进行校准时，电子校准件的端口和矢量网络分析仪的端口可以随意配对连接，不需要一一对应连接。例如两端口电子校准件和两端口矢量网络分析仪进行连接时，电子校准件的第一端口和第二端口可以和矢量网络分析仪的第一端口和第二端口对应连接，也可以将电子校准件的第一端口和矢量网络分析仪的第二端口连接，电子校准件的第二端口和矢量网络分析仪的第一端口连接。同样多端口矢量网络分析仪分析仪和多端口电子校准件连接时也可以不同端口之间任意组合连接。
电子校准件每个端口内部都是多种不同的阻抗状态，每个阻抗状态的标准测量数值存储在电子校准件内部的flash存储器中。
矢量网络分析仪通过电子校准件进行校准时，需要控制电子校准件内部开关切换到不同的阻抗状态，获取电子校准件每个端口内部的不同阻抗状态的标准测量数值，通过这些标准数值对矢量网络分析仪进行误差修正，消除系统误差和电缆连接误差后才能得到准确的测量结果。
因此需要判断矢量网络分析仪的端口和电子校准件的端口连接关系。如果端口连接关系判断错误，无法准确控制阻抗开关，采用了错误的阻抗状态标准测量数据，会造成矢量网络分析仪测量误差大，测量结果不准确。因此需要一种端口连接判断方法，准确的识别出矢量网络分析仪的端口和电子校准件的端口连接关系。
电子校准件内部多种阻抗状态原理示意图如图1所示，每个端口都可以通过软件控制开关切换到不同的阻抗状态。
可以测量多个阻抗状态的幅度值，通过多个阻抗状态的幅度差异进行判断，得到端口连接关系。以两种阻抗状态的幅度差值计算为例，假设电子校准件内部的第一阻抗状态是匹配负载状态，反射幅度测量值如图2所示。第四阻抗状态是开路状态，反射幅度测量值如图3。可以看出这两个阻抗状态的幅度值测量结果有明显差异。
通过将电子校准件内部的阻抗开关分别切换成第一阻抗状态和第四阻抗状态，分别得到两种阻抗状态的幅度平均值m1和m4。计算两种阻抗状态的幅度差值mc：
mc＝m4－m1……(1)
如果电子校准件和矢量网络分析仪的端口连接，mc的数值比较大。如果电子校准件和矢量网络分析仪的端口没有连接，两次测量的幅度测量结果基本一样，mc数值大约为0。这样可以准确判断出矢量网络分析仪和电子校准件的端口是否连接。
根据电子校准件这两种阻抗状态的幅度差值数值大小，可以设定一个幅度差值比较门限值mlimit。
本发明的矢量网络分析仪分析仪的端口和电子校准件的端口连接关系判断方法，其中，包括以下步骤：
(1)首先软件设置矢量网络分析仪分析仪进行第一端口(p1)反射测量，测量参数s11，控制第一电子校准件端口(e1)的内部开关切换到第一阻抗状态，矢量网络分析仪分析仪扫描完成后，测量得到幅度平均值p1e1_m1。再控制第一电子校准件端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值p1e1_m4，计算幅度差值p1e1_mc。
p1e1_mc＝p1e1_m4－p1e1_m1……(2)
如果p1e1_mc≥mlimit，可以判断出矢量网络分析仪分析仪第一端口和第一电子校准件端口连接。
(2)如果p1e1_mc＜mlimit，说明矢量网络分析仪第一端口和第一电子校准件端口不连接，控制第二电子校准件端口的内部开关切换到第一阻抗状态，矢量网络分析仪分析仪扫描完成后，测量得到幅度平均值p1e2_m1。再控制第二电子校准件端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值p1e2_m4，计算幅度差值p1e2_mc。
p1e2_mc＝p1e2_m4－p1e2_m1……(3)
如果p1e2_mc≥mlimit，则矢量网络分析仪分析仪第一端口和第二电子校准件端口连接。如果p1e2_mc＜mlimit，说明矢量网络分析仪第一端口和第二电子校准件端口不连接。
(3)对于n(n≥2)端口电子校准件，采用同样的方法切换电子校准件端口n内部的第一阻抗状态和第四阻抗状态，得到电子校准件端口n内部阻抗状态的幅度差值，判断矢量网络分析仪的第一端口是否和电子校准件的端口n连接。
(4)矢量网络分析仪分析仪的第一端口和电子校准件所有端口的连接关系都判断完成后，再进行矢量网络分析仪第二端口和电子校准件所有端口连接关系判断。
(5)将矢量网络分析仪测量参数改为s22，进行第二端口(p2)测量。控制第一电子校准件端口(e1)的内部开关切换到第一阻抗状态，矢量网络分析仪分析仪扫描完成后，测量得到幅度平均值p2e1_m1。再控制第一电子校准件端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值p2e1_m4，计算幅度差值p2e1_mc。
p2e1_mc＝p2e1_m4－p2e1_m1……(4)
如果p2e1_mc≥mlimit，则矢量网络分析仪分析仪第二端口和第一电子校准件端口连接。
(6)如果p2e1_mc＜mlimit，说明矢量网络分析仪第二端口和第一电子校准件端口不连接，控制第二电子校准件端口的内部开关切换到第一阻抗状态，矢量网络分析仪分析仪扫描完成后，测量得到幅度平均值p2e2_m1。再控制第二电子校准件端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值p2e2_m4，计算幅度差值p2e2_mc。
p2e2_mc＝p2e2_m4－p2e2_m1……(5)
如果p2e2_mc≥mlimit，则矢量网络分析仪分析仪第一端口和第二电子校准件端口连接。如果p2e2_mc＜mlimit，说明矢量网络分析仪第一端口和第二电子校准件端口不连接。
(7)对于n(n≥2)端口电子校准件，采用同样的方法切换电子校准件端口n内部的第一阻抗状态和第四阻抗状态，得到电子校准件端口n内部阻抗状态的幅度差值，判断矢量网络分析仪的第一端口是否和电子校准件的端口n连接。
(8)对于端口数量为x(x≥2)的多端口矢量网络分析仪分析仪，采用同样的方法改变依次矢量网络分析仪的测量端口，用同样的方法和电子校准件的n个端口循环进行阻抗状态幅度差值测量计算，判断出x端口矢量网络分析仪所有端口和电子校准件所有端口的连接关系。
(9)通过上述方法完成矢量网络分析仪和电子校准件所有端口的连接关系自动识别。
采用了本发明的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，通过控制电子校准件内部不同阻抗状态，测量两种阻抗状态的幅度差值，设定一个典型幅度门限值进行循环检测判断，能够准确获得矢量网络分析仪分析仪和电子校准件的端口连接关系，实现了端口连接关系的自动识别，具有广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
1.一种基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)矢量网络分析仪的第x端口得到测量参数，将电子校准件的第n端口对应的阻抗开关分别切换成第一阻抗状态和第四阻抗状态，分别得到两种阻抗状态的幅度平均值，计算两种阻抗状态的幅度差值，其中，n≤n，n为电子校准件的端口数量，且n≥2，x≤x，x为矢量网络分析仪的端口数量，且x≥2；
(2)判断幅度差值是否满足幅度差值的门限条件，如果是，则该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口连接；否则，该矢量网络分析仪的第x端口与该电子校准件的第n端口没有连接。
2.根据权利要求1所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的方法还包括以下步骤：
(3)判断是否已识别电子校准件的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(4)；
(4)切换电子校准件的下个端口，继续步骤(1)。
3.根据权利要求2所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的方法还包括以下步骤：
(5)判断是否已识别矢量网络分析仪的全部端口的连接关系，如果是，则完成步骤；否则，继续步骤(6)；
(6)切换矢量网络分析仪的下个端口，继续步骤(1)。
4.根据权利要求1所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)矢量网络分析仪的第x端口进行反射测量，得到测量参数；
(1.2)矢量网络分析仪控制电子校准件的第n端口的内部开关切换到第一阻抗状态，扫描完成后测量得到幅度平均值pxen_m1；
(1.3)矢量网络分析仪控制电子校准件第n端口的内部开关切换到第四阻抗状态，测量得到幅度平均值pxen_m4；
(1.4)根据幅度平均值pxen_m1和pxen_m4计算幅度差值pxen_mc。
5.根据权利要求4所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的步骤(1.4)中计算幅度差值pxen_mc，具体为：
根据以下公式计算幅度差值pxen_mc：
pxen_mc＝pxen_m4－pxen_m1；
其中，pxen_m1为电子校准件的第n端口在第一阻抗状态的幅度平均值，pxen_m4为电子校准件的第n端口在第四阻抗状态的幅度平均值。
6.根据权利要求1所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
判断幅度差值pxen_mc是否小于幅度差值比较门限值mlimit，如果是，则矢量网络分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口不连接；否则，矢量网络分析仪分析仪的第x端口和电子校准件的第n端口连接。
7.根据权利要求1所述的基于多种阻抗状态幅度差值实现电子校准件端口自动识别的方法，其特征在于，所述的电子校准件的每个阻抗状态的标准测量数值存储于内部的flash存储器。
技术总结