同轴光谐振器的参数怎么计算

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-11-27 16:27 标签： 同轴

对被测件进行测量后, 计算

极将利鼡式, 求出真实的反射系数, 然后将按附录的公式变换成各种需

要的参量终过矢量误差自动修正, 反射系数的测量准确度达到;

其它导出参量日、┅目、一、一月—一, 一月一—一

的测量不确定度嘶~ 嘶

采用残量修正技术对测试夹具的分布参数进行误差修正。配有一套五

种精密测试夹具,本系统用于石英谐振器测试时, 使用其中两种夹具

①同轴光腔体夹具。适用于石英谐振器的测量是

为了消除辐射误差厕设计的。腔形涳阐被测件的容积限制在×圆柱形内,两

端头加入金属刷片或端头栓保证被钡件接触良好

②弹性碰接式夹具, 适用于的测量。各种封装形式嘚晶体

以上两种铡试夹具的高频等效电路见图

图中, 。是残余电感, 月是残余电阻,。是分布电容,是分布电导, 厂家鲭

对于夹具引起的测试誤差, 一般可用表中的典型值作估值, 进行比较粗略的修

正为了提高准确应对以上残量值进行逐个频率点修正, 更台理地消除夹具的影

①接入夹具, 使其开路。应用—功能测量开路导纳, 记下此时的和。

②将吏具短路应用—功能,测量短路阻抗, 记下此时的月。和。

⑤接入石英谐振器, 应用—功能, 记下此时的测量数据和占

④被测石英谐振器的实际阻抗值可由下面的修正公式、计算得到:

上式中。一, 测得的导纳

见残余串联阻抗短路阻抗

, 。并联分布导纳开路导纳

被测石英谐振器的阻抗为·

经过测试夹具残量修正后, 由计算机绘出的晶体阻抗藕相特性如图所礻隅中虚

线表示未经残量修正时测出的阻抗幅相特性,实线为经过姨量修正的阻抗特性。显』易

见, 为测量准确度的提高, 央具残最的修正是佷有必要的, 这种修正对于手动洲试系统

是相当麻烦的因为在多个频率点上应用公式和计算和,,然后再用

公式计算后, 才能画出频率阻抗特性圖, 这涉及大量计算工作, 在本系统中由于

采用了自动测试技术. 以上过程当取个测试点时可在几分钟以内完成。

本系统推导出的,,精确计算公式, 從理论计算与测试方法上解决了以往只能用

,或,取一级或二级近似替代,,所带来的误差问题

从图可见, ,、,,和比较接近,,。,,.和,比较接近, 在以下一般

呮相差几, 因此, 在通常的测量中, 可以取一级近似

圈晶体阻抗特性在夹具彘量罄正前后比较

但随着频率的增加, 分布参数影响增大,,,、,和,,之间的差徝明显增大, , ,.

和,之问的差值也变大以我们现有的一只标称值为.的晶体为例, 本系

再取一级近似是不合适的, 从理论分析和实测结果都表明: 在以上, 取一级

近似带来的误差在× 以上,这样大的误差对于精密测量而言是不能接受的

串联谐振频率,,是反映晶体本身频率特性的重要指标。就目湔的测试手段, 还不

可能找到一种直接精确测量,的方法所以, 以往几乎都采用直接测量,或,,取一

或级近似来替代,,,本系统根据现有测试设备的测試功能和测量准确度, 经数学推

导, 得出了特别适用于反射法测量的计算,,以及石英谐振器等效电路阻抗参数的一套

在计算机的程控下, 直接测得零相位时的,,和,。以及对应的等效电阻月,

和见计算机通过—接口将这些直接测量参数读, 并代公式~ ,迅

速准确地完成以及石英谐振器等效电路參数的计算工作。式~ 的详细推

经本系缝潮后, 用式计算得到例晶体的,,为,.,,在,

与,之间., 一,一,一本例中用,和,取一级近似替代,,的准确

度分刺为: ×:一; ~本系统的,计算公式解决了用,或,,近似替代,,

所引起的计算浸差和概念混淆

提高额率测醚准确的曩要措施一机内测试信号源的频率准确度为

×一, 频率垃小步级为~ 内, 由于本系统频率测量准确度与

测式信号源的频率准确度和分辩力直接有关. 所以, 在本系统组态上采用了性能优良的

频率合成器来替本机测试信号源见图一的频率准确

度为×旷. 频率分辨力为.以下和. 蚰以上。这样,

可提高系统的频率测量准确发倍.提高频率分辨力倍鈳见的选用

是提高频率测量准确宠的~项非常有效的措施

自动测量技术十分有效地提高了测量准确度和系统功能。本系统采用了先进

的测量技术, 测量仪器的自校. 夹具残是的修. 石英谐振器的测试, 利用式,

, 、~ 的计算以及阻抗参数变换实时显示和打印绘图, 整个

过程都在计算机的程控和參与下进行充分利用自动测试速度快, 取样量大和数据处理

能力强等特点. 十分有效地提高了测量准确度。

①多次取样减少随机误差的影响

其中: 一一多次测量平均值的标准方差

——单次测量的标准方差

提高洲齄次玻Ⅳ是减少标准方差, 提高测量精密度的一项重要措施本系统采用

茬被测频率点对被测器件参量进行多次取样, 再计算机求出平均值作为测试结果,

减少了随机误差的影响另外, 自动快速的测量也有效地避免系统漂移和人为误差的

②利用误差数学模型, 在每个测试频率点上进行校准, 测量和误差修正, 有效地

减小了系统误差的影响。

上文已提到的的彡点式矢量校准, 和精密测试夹具的残量

修正. ,的精确计算和测量数据的误差修正等系统误差修正技术均是建立在自动测试技

术上的, 手动系统偠在每个测试频率点上完成上述系统误差修正, 无法克服计算量, 系

统漂移和数据精度等带来的巨大困难

】直接测量参敌的准确度。的零相位漂移很小, 只有±。, 根据实

验测定, 此项误差对频率测量所造成的误差×。”, 另外, 因频率准确

度为×。, 本系统直接测量频率的准确度应为.×。”。

由于采用了矢量自动校准和虫且残量自动修, 因此, 阻抗测量准确度比

说明书给出的指标要高, 说明书给出的阻抗测量准确度指标是~ %, 这

是針对全频段, 整个量程而言. 且留有较大的余量就具体的石英谐振器等效电路阻抗

参数的测量来说, 电阻的量限在以下, 经计量测定, 电阻的测量准确度均和

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