近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质与流程

1.本公开涉及近场探头校准技术领域，特别是涉及一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着科技水平的高速发展，集成电路正在朝着更加小型化、高频化和高密度化的方向发展。集成电路在给人们的生活带来便利的同时，也提高了对其电磁可靠性的要求。针对上述问题，国际标准iec61967中规定的近场扫描法是检测电磁可靠性十分有效的诊断方法。近场探头是近场扫描中最重要的组成部分之一，多端口电场或磁场近场探头是近场探头中十分具有优势的探头类型，但是多端口电场或磁场近场探头在应用过程中往往面临非对称性的问题，使得多端口电场或磁场探头的工作频率应用范围以及测量准确度大打折扣。


技术实现要素：

3.基于此，针对上述技术问题，本公开提供了一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质。其中，一种近场探头的校准方法，所述近场探头包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于与矢量分析仪的第一端口连接，所述第二接头用于与矢量分析仪的第二端口连接，所述近场探头的探测部与所述第一接头、第一端口形成第一传输链路，所述近场探头的探测部与所述第二接头、第二端口形成第二传输链路，所述方法包括步骤：
4.对所述近场探头施加近场，获取所述近场探头在第一角度条件下的所述近场的第一特征参数，以及所述近场探头的第一总输出信号和第二总输出信号；所述第一总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第二总输出信号为所述第二端口的输入信号；
5.将所述第一总输出信号和第二总输出信号通过校准矩阵、所述第一特征参数进行表征，构建第一传递模型；
6.获取所述近场探头在第二角度条件下的所述近场的第二特征参数，以及所述近场探头的第三总输出信号和第四总输出信号；所述第三总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第四总输出信号为所述第二端口的输入信号；所述第二角度不等于所述第一角度；
7.将所述第三总输出信号和第四总输出信号通过所述校准矩阵、所述第二特征参数进行表征，构建第二传递模型；
8.根据所述第一传递模型和第二传递模型计算获得所述校准矩阵的参数因子，根据所述校准矩阵的参数因子对所述近场探头进行校准。
9.在其中一个实施例中，所述方法还包括，根据所述第一传输链路和第二传输链路的散射参数，表征所述校准矩阵；所述校准矩阵包括所述参数因子，所述参数因子包括第一电场因子k
e1
、第二电场因子k
e2
、第一磁场因子k
h1
、第二磁场因子k
h2
，所述校准矩阵为，所述校准矩阵为
10.在其中一个实施例中，所述将所述第一总输出信号和第二总输出信号通过校准矩阵、所述第一特征参数进行表征，构建第一传递模型包括：
11.设定所述第一总输出信号为b3，设定所述第二总输出信号b2，所述第一特征参数包括电场和磁场所述第一传递模型表示为
12.在其中一个实施例中，所述将所述第三总输出信号和第四总输出信号通过所述校准矩阵、所述第二特征参数进行表征，构建第二传递模型包括：
13.设定所述第三总输出信号为b
′3，设定所述第四总输出信号b
′2，所述第二特征参数包括电场和磁场所述第二传递模型表示为
14.一种近场探头的校准装置，所述近场探头包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于与矢量分析仪的第一端口连接，所述第二接头用于与矢量分析仪的第二端口连接，所述近场探头的探测部与所述第一接头、第一端口形成第一传输链路，所述近场探头的探测部与所述第二接头、第二端口形成第二传输链路，所述装置包括：
15.近场模块，用于对所述近场探头施加近场；
16.第一采集模块，用于获取所述近场探头在第一角度条件下的所述近场的第一特征参数，以及所述近场探头的第一总输出信号和第二总输出信号；所述第一总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第二总输出信号为所述第二端口的输入信号；
17.第一传递模型模块，用于将所述第一总输出信号和第二总输出信号通过校准矩阵、所述第一特征参数进行表征，构建第一传递模型；
18.第二采集模块，用于获取所述近场探头在第二角度条件下的所述近场的第二特征参数，以及所述近场探头的第三总输出信号和第四总输出信号；所述第三总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第四总输出信号为所述第二端口的输入信号；所述第二角度不等于所述第一角度；
19.第二传递模型模块，将所述第三总输出信号和第四总输出信号通过所述校准矩阵、所述第二特征参数进行表征，构建第二传递模型；
20.校准模块，用于根据所述第一传递模型和第二传递模型计算获得所述校准矩阵的参数因子，根据所述校准矩阵的参数因子对所述近场探头进行校准。
21.一种近场探头的校准系统，包括：
22.近场探头，包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于与矢量分析仪的第一端口连接，所述第二接头用于与矢量分析仪的第二端口连接，所述近场探头的探测部与所述第一接头、第一端口形成第一传输链路，所述近场探头的探测部与所述第二接头、第二端口形成第二传输链路；
23.矢量分析仪，分别与所述第一接头和第二接头电性连接，所述矢量分析仪用于接收所述第一接头和第二接头的总输出信号，并解析获得电场特征信息和磁场特征信息；
24.校准件，与所述矢量分析仪电性连接，所述校准件用于接收所述矢量分析仪输入的射频信号，根据所述射频信号激发近场；
25.控制器，与所述矢量分析仪连接，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机
程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述近场探头的校准方法的步骤。
26.在其中一个实施例中，所述校准件包括接地板、介质基片、微带线、负载，所述接地板用于接地，所述介质基片设于所述接地板上方，所述微带线设于所述介质基片上方，所述微带线一端与所述矢量分析仪连接，另一端连接负载。
27.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述近场探头的校准方法的步骤。
28.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括指令，所述指令被执行时，能够执行上述近场探头的校准方法的步骤。
29.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述近场探头的校准方法的步骤。
30.上述一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质，至少包括以下有益效果：
31.本公开通过建立近场探头输出信号和检测的近场特征来构建传递模型，进而获得校准矩阵，对近场探头的第一传输链路和第二传输链路这两个信号传输通道的特性进行校准，消除第一传输链路和第二传输链路不对称产生的影响，提高了近场探头的准确度；近场的射频信号的频率越高，近场探头的测量越容易失真，通过对近场探头的第一传输链路和第二传输链路进行校准，提高了近场探头所能探测的频率的极限值，扩大了近场探头适用的频率范围。
附图说明
32.为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为一实施例中提供的近场探头的结构框图；
34.图2为一实施例中提供的近场探头的校准方法流程示意图；
35.图3为一实施例中提供的近场探头的信号传输通道示意图；
36.图4为一实施例中提供的近场探头的校准方法的实施示意图；
37.图5为一实施例中提供的近场探头的校准方法的验证示意图；
38.图6为一实施例中提供的近场探头的校准方法的另一验证示意图；
39.图7为一实施例中提供的近场探头的校准装置的框图；
40.图8为一实施例中提供的近场探头的校准系统的框图；
41.图9为一实施例中提供的近场探头的校准设备的框图。
具体实施方式
42.为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的实施例。但是，本公开可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本公开的公开内容更加透彻全面。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。
44.需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。例如若使用到第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
45.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
46.应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。
47.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
48.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
49.随着科技的发展，电子设备变得更加小型化、高频化和高密度化，与此同时技术的进步也使得电子设备的电磁可靠性问题变成亟待解决的问题。在近场扫描领域，需要对电子设备例如手机板的emc、芯片、pcb的局部区域进行电磁场近场扫描，以便获得局域的电磁场分布情况，为下一步的电磁兼容设计提供验证和测试。无论是差分探头、复合探头等具备对称线路结构的近场探头，在实际应用中往往面临非对称性的问题，为了提高近场扫描的准确度，现通过一种近场探头的校准方法实现对近场探头的校准。
50.本发明提供一种近场探头的校准方法，请参阅图1，其中所述近场探头100包括第
一接头110和第二接头120，所述第一接头110用于与矢量分析仪200的第一端口210连接，所述第二接头120用于与矢量分析仪200的第二端口220连接，所述近场探头100的探测部130与所述第一接头110、第一端口210形成第一传输链路，所述近场探头100的探测部130与所述第二接头120、第二端口220形成第二传输链路。探测部130通过近场探头100的信号传输140与第一接头110和第二接头120连接。探测部130可以有不同的探测结构环路，不同的探测部130可以使得近场探头可以测量电场和磁场，或者只测量磁场。
51.请参阅图2，所述方法包括步骤：
52.步骤s100：对所述近场探头100施加近场，获取所述近场探头100在第一角度条件下的所述近场的第一特征参数，以及所述近场探头100的第一总输出信号和第二总输出信号；所述第一总输出信号为所述第一端口210的输入信号，所述第二总输出信号为所述第二端口220的输入信号。
53.在校准近场探头100时，需要将近场探头100设置于一个已知近场中，近场可以是纯净电场环境，也可以是纯净磁场环境。本实施例中，近场可以是指是六分之一波长范围。确定第一角度条件，使得近场探头100维持设定的第一角度，获取近场的第一特征参数，以及所述近场探头100的第一总输出信号和第二总输出信号。这里第一角度可以是指近场探头100探测部130与近磁场方向的夹角，一般在0度-180度之间。第一特征参数可以是指施加的近场的电场特征和磁场特征，例如电场和磁场的强度、方向等特征信息。第一总输出信号和第二总输出信号分别是第一端口210和第二端口220的输入信号，输入信号可以是近场探头100受当前近场激发产生的射频信号。
54.步骤s200：将所述第一总输出信号和第二总输出信号通过校准矩阵、所述第一特征参数进行表征，构建第一传递模型。
55.根据第一总输出信号、第二总输出信号、校准矩阵、第一特征参数构建第一传递模型，第一传递模型可以表征将第一总输出信号、第二总输出信号与校准矩阵、第一特征参数之间的关系，即将第一总输出信号、第二总输出信号用校准矩阵、第一特征参数进行表示。第一传递模型建立了校准矩阵与第一总输出信号、第二总输出信号、第一特征参数之间的关系。
56.步骤s300：获取所述近场探头100在第二角度条件下的所述近场的第二特征参数，以及所述近场探头100的第三总输出信号和第四总输出信号；所述第三总输出信号为所述第一端口210的输入信号，所述第四总输出信号为所述第二端口220的输入信号；所述第二角度不等于所述第一角度。
57.参考步骤s100，确定第二角度条件，使得近场探头100维持设定的第二角度，获取近场的第二特征参数，以及所述近场探头100的第三总输出信号和第四总输出信号。这里第二角度可以是指近场探头100探测部130与近磁场方向的夹角，一般在0度-180度之间，且第二角度不等于第一角度。在本公开的一些较佳实施例中，第一角度选择0度，第二角度选择90度或180度。
58.第二特征参数可以是指施加的近场的电场特征和磁场特征，例如电场和磁场的强度、方向等特征信息。第三总输出信号和第四总输出信号分别是第一端口210和第二端口220的输入信号，输入信号可以是近场探头100受当前近场激发产生的射频信号。
59.步骤s400：将所述第三总输出信号和第四总输出信号通过所述校准矩阵、所述第
二特征参数进行表征，构建第二传递模型。
60.参考步骤s200，根据第三总输出信号、第四总输出信号、校准矩阵、第二特征参数构建第二传递模型，第二传递模型可以表征将第三总输出信号、第四总输出信号与校准矩阵、第二特征参数之间的关系，即将第三总输出信号、第四总输出信号用校准矩阵、第二特征参数进行表示。第二传递模型建立了校准矩阵与第三总输出信号、第四总输出信号、第二特征参数之间的关系。
61.步骤s500：根据所述第一传递模型和第二传递模型计算获得所述校准矩阵的参数因子，根据所述校准矩阵的参数因子对所述近场探头100进行校准。
62.在获得构建的第一传递模型和第二传递模型后，带入获取的第一总输出信号、第二总输出信号、第三总输出信号、第四总输出信号、第一特征参数、第二特征参数的具体数值，可以计算获得校准矩阵中具体的参数因子。校准矩阵可以用来表征近场探头100的第一传输链路和第二传输链路这两个信号传输通道的特性，根据参数因子对近场探头100的第一传输链路和第二传输链路进行校准，消除第一传输链路和第二传输链路不对称产生的影响。在计算获得校准矩阵后，通过在近场探头100的测量过程中引入所述校准矩阵计算，获得校准后的测量值，实现了近场探头100的校准。
63.本实施例公开的近场探头的校准方法，通过建立近场探头输出信号和检测的近场特征来构建传递模型，进而获得校准矩阵，对近场探头的第一传输链路和第二传输链路这两个信号传输通道的特性进行校准，消除第一传输链路和第二传输链路不对称产生的影响，提高了近场探头的准确度；近场的射频信号的频率越高，近场探头的测量越容易失真，通过对近场探头的第一传输链路和第二传输链路进行校准，提高了近场探头所能探测的频率的极限值，扩大了近场探头适用的频率范围。
64.本公开的一些实施例中，所述方法还包括，根据所述第一传输链路和第二传输链路的散射参数，表征所述校准矩阵。所述校准矩阵包括所述参数因子，所述参数因子包括第一电场因子k
e1
、第二电场因子k
e2
、第一磁场因子k
h1
、第二磁场因子k
h2
，所述校准矩阵为：
[0065][0066]
校准矩阵可以用来表征近场探头100的第一传输链路和第二传输链路这两个信号传输通道的特性，因此需要建立参数因子与第一传输链路和第二传输链路信号传输通道之间的关系。第一传输链路的散射参数矩阵为第二传输链路的散射参数矩阵为阵为探测部130包括两个端口，可以等效为一个二端口网络，这个二端口网络之间的散射参数矩阵为本实施例根据所述第一传输链路和第二传输链路的散射参数，表征所述校准矩阵。具体表征步骤包括：
[0067]
(1)请参阅图3，为近场探头100的第一传输链路和第二传输链路的信号传输通道示意图，可以将信号传输通等效为四个端口，分别为端口port2(即第二端口220)、端口port3(即第一端口210)、端口port4(即探测部130端口)、端口port5(即探测部130另一端口)。设定所述第一传输链路的探测部130受所述近场激发产生的信号为第一初始信号，设
定所述第二传输链路的探测部130受所述近场激发产生的信号为第二初始信号。第一初始信号记做a4|
0st
，第一初始信号记做a5|
0st
。
[0068]
(2)根据所述第一初始信号计算所述第一传输链路探测部130的第一反射信号，根据所述第二初始信号计算所述第二传输链路探测部130的第二反射信号。第一反射信号记做b4|
1st
，第二反射信号记做b5|
1st
。公式如下：
[0069]
b4|
1st
＝s
44
a4|
0st
，
[0070]
b5|
1st
＝s
55
a5|
0st
.
[0071]
其中，s
44
为端口port4的输入反射系数，也就是端口port4的输入回波损耗；s
55
为端口port5的输出反射系数，也就是端口port5的输出回波损耗。
[0072]
(3)根据第一反射信号获得所述第一传输链路探测部130的第一输入信号，根据第二反射信号获得所述第二传输链路探测部130的第二输入信号，第一输入信号记做a4|
1st
，第二输入信号记做a5|
1st
。
[0073]
由于端口port4和端口port5通过探测部130相连，因此
[0074]
a4|
1st
＝s
55
a5|
0st
，
[0075]
a5|
1st
＝s
44
a4|
0st
.
[0076]
(4)根据第一输入信号计算所述第一传输链路探测部130的第三反射信号，根据所述第二输入信号计算所述第二传输链路探测部130的第四反射信号。第三反射信号记做b4|
2st
，第二反射信号记做b5|
2st
。公式如下：
[0077]
b4|
2st
＝s
44s55
a5|
0st
，
[0078]
b5|
2st
＝s
55s44
a4|
0st
.
[0079]
(5)参考上述步骤(3)，根据第三反射信号获得所述第一传输链路探测部130的第三输入信号，根据第四反射信号获得所述第二传输链路探测部130的第四输入信号，第三输入信号记做a4|
2st
，第四输入信号记做a5|
2st
。
[0080]
(6)以此类推，可以获得第一初始信号经过2n次反射第一传输链路的探测部130的输入信号，记做a4|
2nst
，获得第二初始信号经过2n次反射第二传输链路的探测部130的输入信号，记做a5|
2nst
；以及获得第一初始信号经过(2n-1)次反射第一传输链路的探测部130的输入信号，记做a4|
(2n-1)st
，获得第二初始信号经过(2n-1)次反射第二传输链路的探测部130的输入信号，记做a5|
(2n-1)st
。公式如下：
[0081][0082][0083][0084][0085]
(7)计算端口port4所有输入信号的叠加，记做a4，计算端口port5所有输入信号的叠加，记做a5。公式如下：
[0086][0087][0088]
定义进行化简得：
[0089][0090][0091]
(8)根据端口port4所有输入信号的叠加获得所述第一总输出信号，记做b3；根据端口port5所有输入信号的叠加获得所述第二总输出信号，记做b2。公式如下：
[0092][0093][0094]
(9)当近场中电场和磁场注入到近场探头100的探测部130时，定义
[0095][0096][0097]
(10)根据上述步骤(8)表征校准矩阵，公式如下：
[0098][0099][0100]
本实施例通过第一传输链路和第二传输链路的散射参数，来表示信号传输通道的特性，进而构建校准矩阵，可以通过校准矩阵对第一传输链路和第二传输链路的非对称进行校准，可以有效的改善第一传输链路和第二传输链路由于信号的反射、串扰、损耗等近场探头引起的干扰，提高了近场探头的准确性。
[0101]
本公开的一些实施例中，构建第一传递模型包括：
[0102]
设定所述第一总输出信号为b3，设定所述第二总输出信号b2，所述第一特征参数包括电场和磁场所述第一传递模型表示为
[0103]
请参阅图4，在本实施例中，选择通过微带线330结构产生近场，具体采用一校准件
300，校准件300包括接地板310、介质基片320、微带线330、负载340，所述接地板310用于接地，所述介质基片320设于所述接地板310上方，所述微带线330设于所述介质基片320上方，所述微带线330一端与所述矢量分析仪200连接，另一端连接负载340。图4中虚线椭圆a部分在yoz平面上的截面图如图中虚线椭圆b，微带线330的宽度记做w，微带线330上表面与近场探头100探测部130的最短距离记做d，介质基片320的高度记做h，介质基片320的宽度记做a。
[0104]
采用微带线330产生电场和磁场，矢量分析仪200还包括端口port1，端口port1与微带线330连接，a1为微带线330的入射信号，根据微带线330电磁场的计算公式：
[0105][0106][0107][0108][0109]
第一传递模型整理得到：
[0110][0111]
此时，θ的取值为第一角度的取值，第一角度可以为近场探头100与微带线330的夹角，在图中的xoy平面。
[0112]
本公开的一些实施例中，构建第二传递模型包括：设定所述第三总输出信号为b
′3，设定所述第四总输出信号b
′2，所述第二特征参数包括电场和磁场所述第二传递模型表示为由于旋转时近场探头100与校准件300的高度保持不变，因此变，因此此时与近场探头100探测环路平面垂直的有效磁场为：参考第一传递模型的整理过程，整理得：
[0113][0114]
此时，θ的取值为第二角度的取值，第一角度可以为近场探头100与微带线330的夹角，在图中的xoy平面。
[0115]
在一个较佳实施例中，第一角度取0度，第二角度取90度。
[0116]
当θ＝0，整理得：
[0117][0118]
当θ＝90
°
，整理得：
[0119]
[0120]
其中b2、b3、b
′2、b
′3可以通过矢量分析仪200获得，s
21
、s
31
、s
′
21
、s
′
31
、γe、γm可以通过计算公式获得，带入可以计算校准矩阵中的参数因子。
[0121]
本实施例通过确定近场探头100在两个不同角度条件下测得的第一总输出信号、第二总输出信号、第三总输出信号、第四总输出信号以及第一特征参数、第二特征参数，计算获得校正矩阵的参数因子。当第一角度和第二角度在取值0度和90度时，操作步骤简单，可以获得纯净电场条件下和纯净磁场条件下的校准矩阵。
[0122]
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0123]
在本公开的一些实施例中，对上述实施例提供的所述的近场探头的校准方法进行验证。采用近场探头测量终端开路传输线cb-cpw某一处的电磁场。这里采用了一个标准探头和两个近场探头进行验证，近场探头a为可以测量电场和磁场的复合探头，近场探头b为可以测量近磁场的磁场探头。为了放大近场探头的传输链路的不对称性，实验中设置的三个对照组，分别是case1：在近场探头的某一传输链路中串联一个连接器；case2：在近场探头的某一传输链路中串联一个衰减器；case3：在近场探头的某一传输链路中串联一段1米长同轴线缆。
[0124]
如图5所示，为探头a的测量结果图，其中analytical表示理论计算值；bsdp表示标准探头测量值；tmadp表示采用传统校准方法的测量值；pmadp表示采用上述实施例提供的近场探头的校准方法的测量值。传统校准方法指的是采用求和和做差方法，对共模和差模进行计算，得到被测电磁场的输出，这种方法没有考虑电场和磁场测量过程中的非对称传输链路耦合问题，没有实现去耦分析。
[0125]
图中(a)部分表示被测近场的电场强度的理论计算值和用标准探头测量的电场强度信号；(e)部分表示被测近场的磁场强度的理论计算值和用标准探头测量的磁场强度信号。图中(b)部分表示在case1情况下，近场探头a采用上述实施例提供的近场探头的校准方法，测量的电场强度信号，和近场探头a采用传统校准方法测量的电场强度信号。图中(c)部分表示在case2情况下，近场探头a采用上述实施例提供的近场探头的校准方法，测量的电场强度信号，和近场探头a采用传统校准方法测量的电场强度信号。图中(d)部分表示在case3情况下，近场探头a采用上述实施例提供的近场探头的校准方法，测量的电场强度信号，和近场探头a采用传统校准方法测量的电场强度信号。图中(f)、(g)、(h)同理，为测量的磁场强度。
[0126]
由图5可以得知，采用上述实施例提供的近场探头的校准方法对近场探头a进行校准后，测量近场的特征参数更为准确，适用的频率范围更广。
[0127]
如图6所示，为探头b的测量结果图，其中bsdp表示标准探头测量值；tmadp表示采用传统校准方法的测量值；pmadp表示采用上述实施例提供的近场探头的校准方法的测量值。
[0128]
图中(a)部分表示在case1情况下，近场探头b采用上述实施例提供的近场探头的
校准方法，测量的磁场强度信号，和近场探头a采用传统校准方法测量的磁场强度信号，以及标准探头测量的磁场强度信号。图中(b)部分表示在case2情况下，近场探头b采用上述实施例提供的近场探头的校准方法，测量的磁场强度信号，和近场探头b采用传统校准方法测量的磁场强度信号。图中(c)部分表示在case3情况下，近场探头b采用上述实施例提供的近场探头的校准方法，测量的磁场强度信号，和近场探头b采用传统校准方法测量的磁场强度信号。
[0129]
由图6可以得知，采用上述实施例提供的近场探头的校准方法对近场探头b进行校准后，测量近场的特征参数更为准确，适用的频率范围更广。
[0130]
基于上述所述的近场探头的校准方法实施例的描述，本公开还提供近场探头的校准装置。所述装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本公开实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0131]
图7是根据一示例性实施例示出的一种近场探头的校准装置框图。所述装置可以为终端，也可以为服务器，或者集成于终端的模块、组件、器件、单元等。具体的可以参照图7，该装置z00可以包括：
[0132]
近场模块z10，用于对所述近场探头施加近场；所述近场探头包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于与矢量分析仪的第一端口连接，所述第二接头用于与矢量分析仪的第二端口连接，所述近场探头的探测部与所述第一接头、第一端口形成第一传输链路，所述近场探头的探测部与所述第二接头、第二端口形成第二传输链路；
[0133]
第一采集模块z20，用于获取所述近场探头在第一角度条件下的所述近场的第一特征参数，以及所述近场探头的第一总输出信号和第二总输出信号；所述第一总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第二总输出信号为所述第二端口的输入信号；
[0134]
第一传递模型模块z30，用于将所述第一总输出信号和第二总输出信号通过校准矩阵、所述第一特征参数进行表征，构建第一传递模型；
[0135]
第二采集模块z40，用于获取所述近场探头在第二角度条件下的所述近场的第二特征参数，以及所述近场探头的第三总输出信号和第四总输出信号；所述第三总输出信号为所述第一端口的输入信号，所述第四总输出信号为所述第二端口的输入信号；所述第二角度不等于所述第一角度；
[0136]
第二传递模型模块z50，将所述第三总输出信号和第四总输出信号通过所述校准矩阵、所述第二特征参数进行表征，构建第二传递模型；
[0137]
校准模块z60，用于根据所述第一传递模型和第二传递模型计算获得所述校准矩阵的参数因子，根据所述校准矩阵的参数因子对所述近场探头进行校准。
[0138]
本公开的一些实施例中，装置还包括校准矩阵表征模块，用于根据所述第一传输链路和第二传输链路的散射参数，表征所述校准矩阵；所述校准矩阵包括所述参数因子，所述参数因子包括第一电场因子k
e1
、第二电场因子k
e2
、第一磁场因子k
h1
、第二磁场因子k
h2
，所
述校准矩阵表示为
[0139]
需要说明的，上述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其它的实施方式，具体的实现方式可以参照前述近场探头的校准方法的实施例的描述，在此不作一一赘述。上述近场探头的校准装置500的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本公开实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0140]
基于前述方法实施例描述，请参阅图8，本公开提供的装置的另一个实施例中，提供了一种近场探头的校准系统，包括：
[0141]
近场探头x10，包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于与矢量分析仪的第一端口连接，所述第二接头用于与矢量分析仪x20的第二端口连接，所述近场探头x10的探测部与所述第一接头、第一端口形成第一传输链路，所述近场探头x10的探测部与所述第二接头、第二端口形成第二传输链路；
[0142]
矢量分析仪x20，分别与所述第一接头和第二接头电性连接，所述矢量分析仪x20用于接收所述第一接头和第二接头的总输出信号，并解析获得电场特征信息和磁场特征信息；
[0143]
校准件x30，与所述矢量分析仪x20电性连接，所述校准件x30用于接收所述矢量分析仪x20输入的射频信号，根据所述射频信号激发近场；
[0144]
控制器x40，与所述矢量分析仪x20连接，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中近场探头的校准方法的步骤。
[0145]
在一示例性实施例中，所述校准件x30包括接地板、介质基片、微带线、负载，所述接地板用于接地，所述介质基片设于所述接地板上方，所述微带线设于所述介质基片上方，所述微带线一端与所述矢量分析仪连接，另一端连接负载。
[0146]
基于前述方法实施例描述，本公开提供的装置的另一个实施例中，提供了一种近场探头的校准设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中近场探头的校准方法的步骤。
[0147]
图9是根据一示例性实施例示出的一种近场探头的校准设备s00的框图。例如，设备s00可以为一服务器。参照图9，设备s00包括处理组件s20，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器s22所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件s20的执行的指令，例如应用程序。存储器s22中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件s20被配置为执行指令，以执行上述近场探头的校准方法的步骤。
[0148]
设备s00还可以包括一个电源组件s24被配置为执行设备s00的电源管理，一个有线或无线网络接口s26被配置为将设备s00连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口s28。设备s00可以操作基于存储在存储器s22的操作系统，例如windows server，mac os x，unix，linux，freebsd或类似。基于前述方法实施例描述，本公开提供的装置的另一个实施例中，提供了一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质计算机程序产品，计算机程序产品中包括指令，指令被执行时，能够执行上述实施例中近场探头的校准方法的步骤。
[0149]
基于前述方法实施例描述，本公开提供的装置的另一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中包括指令，指令被执行时，能够执行上述的近场探头的校准方法的步骤。
[0150]
基于前述方法实施例描述，本公开提供的装置的另一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中近场探头的校准方法的步骤。
[0151]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种近场探头的校准方法、装置、系统、设备及存储介质。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0152]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0153]
可以理解的是，本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。相关之处参见其他方法实施例的描述说明即可。
[0154]
上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0155]
以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。