動(dòng)態(tài)確定測(cè)量設(shè)備的測(cè)量不確定度的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】動(dòng)態(tài)確定測(cè)量設(shè)備的測(cè)量不確定度
【背景技術(shù)】
[0001] 當(dāng)使用測(cè)量設(shè)備對(duì)待測(cè)試設(shè)備（DUT)輸出的信號(hào)的執(zhí)行測(cè)量（例如測(cè)量射頻（RF) 信號(hào)的功率、噪聲和失真特性、頻率響應(yīng)和/或電壓、或任何其它電信號(hào)的任何其它特性） 時(shí)，存在測(cè)量不確定度（MU)的很多源。當(dāng)測(cè)量RF信號(hào)的功率時(shí)，例如，最大誤差典型地由 于DUT與測(cè)量設(shè)備之間的失配而產(chǎn)生。為了評(píng)價(jià)這種測(cè)量的精度，必須連同所測(cè)量的信號(hào) 一起確定并且呈現(xiàn)MU。
[0002] 計(jì)算并且獲得用于測(cè)量設(shè)備的MU的傳統(tǒng)方法是耗時(shí)的，并且典型地在實(shí)際測(cè)量 處理之后執(zhí)行。換句話說(shuō)，它們并不實(shí)時(shí)地產(chǎn)生結(jié)果。傳統(tǒng)方法包括基于Microsoft? Excel的MU計(jì)算器、MU軟件應(yīng)用程序以及手工進(jìn)行的手動(dòng)計(jì)算。例如，基于Microsoft? Excel的MU計(jì)算器要求手動(dòng)錄入所期望的DUT的輸入?yún)?shù)以獲得MU結(jié)果，并且對(duì)于每種新 產(chǎn)品/模型手動(dòng)生成新的Microsoft? Excel MU計(jì)算器，這是因?yàn)槠溽槍?duì)計(jì)算使用來(lái)自不 同消費(fèi)者性能規(guī)范的數(shù)據(jù)。此外，傳統(tǒng)計(jì)算器通常允許單個(gè)測(cè)試信號(hào)輸入計(jì)算，使得在應(yīng)對(duì) 多個(gè)測(cè)試點(diǎn)（例如，如功率測(cè)量期間的功率掃描）時(shí)導(dǎo)致僵化能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在代表性實(shí)施例中，提供一種用于動(dòng)態(tài)確定用于測(cè)量待測(cè)試設(shè)備（DUT)所輸出的 信號(hào)的測(cè)量設(shè)備的測(cè)量不確定度（MU)的方法。所述方法包括：在所述測(cè)量設(shè)備中的非易失 性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)表征測(cè)試數(shù)據(jù)，所述表征測(cè)試數(shù)據(jù)關(guān)于多個(gè)不確定度源對(duì)于測(cè)量設(shè)備是特 定的；接收所述DUT的至少一個(gè)參數(shù)值；測(cè)量所述DUT輸出的并且所述測(cè)量設(shè)備接收到的 信號(hào)；以及使用所存儲(chǔ)的表征測(cè)試數(shù)據(jù)和所接收到的所述DUT的至少一個(gè)參數(shù)值來(lái)計(jì)算用 于測(cè)量所接收到的信號(hào)的所述測(cè)量設(shè)備的所述測(cè)量不確定度。
[0004] 在另一代表性實(shí)施例中，一種用于測(cè)量DUT輸出的信號(hào)的測(cè)量設(shè)備包括非易失性 存儲(chǔ)器、測(cè)量模塊、測(cè)量不確定度（MU)計(jì)算器引擎以及接口。所述非易失性存儲(chǔ)器配置為 存儲(chǔ)用于多個(gè)不確定度源的與所述測(cè)量設(shè)備對(duì)應(yīng)的表征測(cè)試數(shù)據(jù)。所述測(cè)量模塊配置為接 收所述DUT輸出的信號(hào)，并且測(cè)量所接收到的信號(hào)。所述MU計(jì)算器引擎配置為使用所存儲(chǔ) 的表征測(cè)試數(shù)據(jù)和所述DUT的參數(shù)值來(lái)計(jì)算用于測(cè)量所接收到的信號(hào)的所述測(cè)量設(shè)備的 測(cè)量不確定度。所述接口配置為接收所述DUT的所述參數(shù)值。
[0005] 在另一代表性實(shí)施例中，一種用于測(cè)量DUT所輸出的射頻（RF)信號(hào)的功率的測(cè)量 設(shè)備包括非易失性存儲(chǔ)器、測(cè)量模塊、MU計(jì)算器引擎以及顯示器。所述非易失性存儲(chǔ)器配 置為存儲(chǔ)用于多個(gè)不確定度源的與所述測(cè)量設(shè)備對(duì)應(yīng)的表征測(cè)試數(shù)據(jù)。所述測(cè)量模塊配置 為測(cè)量所述DUT所輸出的所述RF信號(hào)的功率。所述MU計(jì)算器引擎配置為使用所存儲(chǔ)的表 征測(cè)試數(shù)據(jù)和所述DUT的至少一個(gè)駐波比率（SWR)值來(lái)計(jì)算用于測(cè)量所述功率的所述測(cè)量 設(shè)備的測(cè)量不確定度。所述顯示器配置為顯示所測(cè)量的功率和所計(jì)算的測(cè)量不確定度，其 中，所計(jì)算的測(cè)量不確定度顯示為所測(cè)量的功率的上下限。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，代表性實(shí)施例從以下【具體實(shí)施方式】中得到最佳地理解。只要 適用和可行，相同的附圖標(biāo)記就指代相同的要素。
[0007] 圖1是根據(jù)代表性實(shí)施例的配置為在測(cè)量待測(cè)試設(shè)備（DUT)輸出的信號(hào)時(shí)確定測(cè) 量不確定度（MU)的測(cè)量設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖。
[0008] 圖2是根據(jù)代表性實(shí)施例的描繪確定用于測(cè)量從DUT輸出的信號(hào)的測(cè)量設(shè)備的MU 的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 在以下【具體實(shí)施方式】中，為了解釋而非限制的目的，闡述公開(kāi)具體細(xì)節(jié)的說(shuō)明性 實(shí)施例以提供對(duì)于根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的透徹理解。然而，對(duì)于已受益于本公開(kāi)的人明顯 的是，根據(jù)本教導(dǎo)的脫離在此所公開(kāi)的具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例仍然在所附權(quán)利要求的范圍 內(nèi)。此外，可以省略公知設(shè)備和方法的描述，以便不使得示例實(shí)施例的描述模糊。這些方法 和設(shè)備在本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。
[0010] 通常，應(yīng)理解，如說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中使用的那樣，術(shù)語(yǔ)"一"、"一種"和"所 述"包括單數(shù)和復(fù)數(shù)指代，除非上下文另外清楚地指明。因此，例如，"一種設(shè)備"包括一個(gè) 設(shè)備和多個(gè)設(shè)備。
[0011] 如在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了它們的普通意義之外，術(shù)語(yǔ)"基 本上"或"實(shí)質(zhì)上"還表示在可接受的極限或程度內(nèi)。例如，"基本上消除"表示本領(lǐng)域技術(shù) 人員會(huì)認(rèn)為所述消除是可接受的。作為另一示例，"基本上移除"表示本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn) 為所述移除是可接受的。
[0012] 如在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的那樣，除了其普通意義之外，術(shù)語(yǔ)"近似" 還表示本領(lǐng)域技術(shù)人員可接受的極限或數(shù)量之內(nèi)。例如，"近似相同"表示本領(lǐng)域技術(shù)人員 會(huì)認(rèn)為所比較的項(xiàng)是相同的。
[0013] 根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，對(duì)于測(cè)量待測(cè)試設(shè)備（DUT)輸出的信號(hào)，確定測(cè)量設(shè)備的測(cè)量 不確定度（MU)。通常，針對(duì)數(shù)個(gè)不確定度源的對(duì)于測(cè)量設(shè)備特定的表征測(cè)試數(shù)據(jù)是在制造 期間確定的，并且此時(shí)存儲(chǔ)在測(cè)量設(shè)備中的非易失性存儲(chǔ)器中。表征測(cè)試數(shù)據(jù)的這種預(yù)加 載有效地轉(zhuǎn)譯為對(duì)于測(cè)量設(shè)備特定的并且更多反映其真實(shí)行為的MU計(jì)算的更好精度，并 且消除了測(cè)試時(shí)間查找測(cè)量設(shè)備的數(shù)據(jù)規(guī)范表單上的數(shù)據(jù)以獲得用于不確定度源的值的 需求。于是，無(wú)需稍后確定和/或存儲(chǔ)表征測(cè)試數(shù)據(jù)（例如作為測(cè)量處理的一部分），使得 產(chǎn)生明顯的時(shí)間節(jié)約。
[0014] 此外，這使得可以進(jìn)行測(cè)量處理期間的DUT的特性的最小輸入。例如，如果DUT是 RF信號(hào)發(fā)射機(jī)并且測(cè)量設(shè)備是接收并且測(cè)量DUT所輸出的RF信號(hào)的功率的RF功率測(cè)量設(shè) 備（或功率傳感器），則可以通過(guò)在測(cè)量時(shí)僅將DUT的駐波比率（SWR)值輸入到測(cè)量設(shè)備來(lái) 計(jì)算測(cè)量設(shè)備的MU。DUT的SWR值用于計(jì)算對(duì)于功率測(cè)量的校正（其例如由于失配增益而 需要，如下所述）。例如，連同包括統(tǒng)計(jì)分布擴(kuò)展和環(huán)境漂移貢獻(xiàn)一起，然后可以使用所存儲(chǔ) 的表征測(cè)試數(shù)據(jù)和DUT的有關(guān)值（例如當(dāng)使用功率測(cè)量設(shè)備時(shí)，所接收到的SWR值）而針 對(duì)所測(cè)量的接收信號(hào)計(jì)算測(cè)量設(shè)備的MU。在另一示例中，如果DUT是RF信號(hào)發(fā)射機(jī)并且測(cè) 量設(shè)備正測(cè)量/分析RF信號(hào)的噪聲特性，則可以通過(guò)輸入DUT的SWR值和噪聲指數(shù)來(lái)計(jì)算 測(cè)量設(shè)備的MU。響應(yīng)于詢(xún)問(wèn)，測(cè)量設(shè)備指示（例如顯示）所測(cè)量的接收信號(hào)、與所計(jì)算的 MU對(duì)應(yīng)的所測(cè)量信號(hào)的上下限。
[0015] 因?yàn)橛糜诖_定MU的表征測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)于測(cè)量設(shè)備是特定的，所以每個(gè)測(cè)量設(shè)備產(chǎn) 生作為該測(cè)量設(shè)備的特定行為和性能的真實(shí)反映的MU結(jié)果，這是對(duì)于當(dāng)使用通常應(yīng)用于 測(cè)量設(shè)備的類(lèi)型的消費(fèi)者性能規(guī)范時(shí)的傳統(tǒng)"一刀切"方法的改進(jìn)。由于測(cè)量通常產(chǎn)生最 精確并且最低的MU，所以根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備與傳統(tǒng)測(cè)試和測(cè)量?jī)x器相比提供高度 精確的測(cè)量解決方案。
[0016] 圖1是根據(jù)代表性實(shí)施例的配置為在測(cè)量從待測(cè)試設(shè)備（DUT)輸出的信號(hào)時(shí)確定 測(cè)量不確定度（MU)的測(cè)量設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖。
[0017] 參照?qǐng)D1，測(cè)量設(shè)備100包括非易失性存儲(chǔ)器110、測(cè)量模塊120、MU計(jì)算器引擎 130、輸入/輸出接口 140、外部顯示器150、嵌入式顯示器170和溫度模塊180。在各個(gè)實(shí)施 例中，測(cè)量設(shè)備100可以包括外部顯示器150、嵌入式顯示器170或二者，而不脫離本教導(dǎo)的 范圍。測(cè)量設(shè)備100可連接到D