CN103368665A - 多信号无源互调测试方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多信号无源互调测试方法、设备及系统，包括：用于产生不同频段的多路信号的信号源；用于将多路信号功率放大的功率放大器；用于将从功率放大器放大后输出的多路源信号合路、并输出合路信号的低互调合路器；用于分离源信号和发射互调信号的第一低互调分路器；用于分离源信号和传输互调产物的第二低互调分路器；用于测试互调信号的频率分析、检测和显示设备。所述多频段、多信号无源互调测试方法、设备及系统，还包括用于多频段、多信号无源互调信号检测、分析的方法、和低互调馈线、低互调接头和低互调吸收负载等必要的配件。本发明通过功率放大器、低互调合路器模拟室内分布系统共建共享多系统多频段无线信号合路场景，可以检测不同频段多信号混合互调产生的奇数阶和偶数阶的产物。
Description
【技术领域】
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种多系统多信号无源互调测试方法、设备及系统。
【背景技术】
随着移动通信的发展，各运营商间同时拥有2G和3G的网络，将来会有4G网络，各系统频段制式各不相同，系统间的偶数阶互调和多系统间的无源互调干扰成了困扰共建共享的难题。
通信系统中，当2路或2路以上的信号经过无源器件和无源设备时，由于器件的交互失真，产生各阶的互调信号，由于互调的传输方向是多维的，在设备中出现前向和后向两种传输方向，其中前向传输的互调产物称之为传输互调(Forward，简化FWD)，后向传输的互调产物称之为反射互调(Reverse，简化REV)。
如图1所示，现有技术利用功放、双工器和控制电路实现互调信号的提取与检测。图1中信号发生器产生触发信号，分别发送给到两个功率放大器PA1和PA2中放大，并通过耦合设备提取信号，用来监控功率放大器PA的输出功率。PA1和PA2放大后的信号最后通过合路器(Combiner)，输入到双工器(Duplexer)(也即图中的分路器)中。双工器的输出端(Port1)接被测设备(DUT)，输出信号给被测设备。此时，被测设备的反射互调信号通过双工器的RX端进入检测电路，从而通过内部测试点测试出反射无源互调信号。另外，被测设备的传输互调信号通过另一双工器的Port2的RX端进入检测电路，从而测试出传输无源互调信号。
从以上描述可以看出，现有设备受限于双工器与功率放大器的发射频段，通常会测试单一系统的互调产物大小。根据双工器的特点，该测试原理与测试设备通常是测试奇数阶互调产物，如3阶互调、5阶互调、7阶互调等，测试单系统时触发信号为2路。测试频点为2F1±F2、3F1±2F2等。
为了检测不同频段和奇偶阶互调产物，目前需要模拟室内分布系统共建共享可能发生的多系统合路场景。
【发明内容】
本发明实施例提供多系统多信号无源互调测试方法、设备及系统，检测不同频段不同阶互调产物。
本发明实施例的多系统多信号无源互调测试设备，包括：
不同频段信号源：用于产生不同频段的第一信号、第二信号；
功率放大器：用于将第一信号、第二信号功率放大后输出；
合路器：用于将功率放大器放大输出的第一信号、第二信号合路后输出合路信号给被测设备；
分路器：接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；所述互调信号是被测设备根据合路器输入的合路信号产生的。
本发明实施例的多信号无源互调测试系统，包括：
不同频段信号源：用于产生不同频段的第一信号、第二信号；
功率放大器：用于将第一信号、第二信号功率放大后输出；
合路器：用于将功率放大器放大输出的第一信号、第二信号合路后输出合路信号给被测设备；
分路器：接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；所述互调信号是被测设备根据合路器输入的合路信号产生的；
频谱仪：用于读取出分路器产生的传输互调信号或反射互调信号。
本发明实施例多信号无源互调测试方法，包括以下步骤：
接收并放大不同频段的第一信号、第二信号；
将放大的第一信号、第二信号合路后生成合路信号并输出给被测设备；
接收被测设备根据合路信号产生的互调信号，从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号。
本发明通过功率放大器、合路器模拟室内分布系统共建共享多系统合路场景，可以检测不同频段多信号的不同奇偶数阶互调产物。
【附图说明】
图1为传统多信号无源互调测试系统系统的原理示意图；
图2为本发明多系统信号通过被测设备时，产生的互调信号原理示意图；
图3为本发明实施例多信号无源互调测试设备的原理示意图；
图4为本发明另一实施例测试反射互调的测试系统框架示意图；
图5为本发明在一实施例测试传输互调的测试系统框架示意图；
图6为本发明多信号无源互调测试系统示意图；
图7为本发明多信号无源互调测试方法流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
请参阅图2，本发明的多信号无源互调测试设备，包括，不同频段信号源110、对应不同频段信号源110的功率放大器112、合路器106，分路器114。其中。不同频段信号源110用于产生不同频段的第一信号和第二信号；功率放大器112用于将第一信号和第二信号功率放大后输出；合路器106用于将功率放大器112放大输入的第一信号和第二信号合路后输出给被测设备107；分路器114用于接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；其中所述互调信号是被测设备107根据合路器106输入的合路信号产生的。可以理解，分路器114设置于合路器106和被测设备107之间时，分路器114从被测设备107产生的互调信号中分离出反射互调信号，并从Pn+2端输出。当分路器114设置于被测设备107输出端时，分路器114从被测设备107产生的互调信号中分离出传输互调信号，并从Pn+1端输出。
本专利多系统多信号无源互调测试设备搭建成可以测试不同频段、多信号输入的测试平台，检测不同制式、不同功率输入信号情况下，移动通信分布系统中各无源设备多系统多信号的奇偶数阶互调产物，并根据此测试方法实现的互调测试设备。
结合参阅图2、图3，可以理解，在多信号无源互调测试设备中，可以进一步扩展，及不同频段信号源110还用于产生不同频段的第三信号；功率放大器112还用于将第三信号进行功率放大；合路器106还用于将功率放大器放大输入的第一信号、第二信号、第三信号合路后输出合路信号给被测设备；分路器114还用于接收第一信号、第二信号、第三信号放大且合路后输出的合路信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号。及不同频段信号源110可以用于产生不同频段的第一信号、第二信号、......第N信号。功率放大器112用于将第一信号、第二信号、......第N信号分别进行功率放大。合路器106用于将功率放大器放大输入的第一信号、第二信号、......第N信号合路后输出给被测设备。优选的，本发明实施例中合路器106采用相对于被测设备输出的互调信号的低互调合路器，该低互调是相对于被测设备输出的互调信号而言的。分路器用于接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；所述互调信号是被测设备根据合路器输入的合路信号产生的。
进而首先根据现有互调仪测试可输出互调信号频段范围计算出落入现有互调仪3、5、7各奇数阶互调产物检测频段的所有奇数和偶数阶互调产物，确定可以检测的各阶互调产物，并选定输入信号频点和确定落入可检测频段的各级互调频点。
假设参与互调的N个信号及第一信号、第二信号、......第N信号的频率分别用f1、f2、...、fN对应表示。
则各阶互调产物频率fIM为：
(fIM＞0)
其中：ni为零和正整数。
成为X阶互调：
如2阶互调为：2f、f1±f2
3阶为：3f、2f1±f2、f1±f2±f3
4阶为：3f1±f2、2f1±2f2、2f1±f2±f3、f1-2f2-f3
5阶为：4f1±f2、3f1±2f2、2f1±2f2±f3、f1-2f2-2f3、f1-3f2-f3、2f1±f2±f3±f4、f1-2f2-f3-f4、f1±f2±f3±f4±f5。
......
其中f表示f1＝f2＝f3＝......＝fX时的X阶互调取值。
利用如图2所示的测试平台，各频段的信号源以互调测试仪为例，输出功率可以模拟各通信系统的信号，比如：
CDMA800互调测试仪可以模拟CDMA800的功率信号；
GSM900互调测试仪可以模拟GSM900的功率信号；
DCS1800互调测试仪可以模拟DCS1800的功率信号；
TD互调测试仪可以模拟TD-SCDMA的功率信号；
3G FDD互调测试仪可以模拟WCDMA和CDMA2000的功率信号。
当一个或一个以上的多系统信号通过被测设备(包括但不限于各种无源设备)时，会产生互调信号(参见图3)，该互调信号包括传输互调信号或反射互调信号
请参阅图4，本实施例中不同频段信号源与对应放大器集成于互调仪中，多系统信号通过被测设备利用互调仪(101、102、103)自身的反射和传输测试功能接收该互调信号，并利用互调仪读数读取该值，从而测试出多系统多信号的互调产物量级，包含偶数阶。其中，互调仪101的输出端口产生1系统的信号，互调仪102的输出端口产生2系统的信号，互调仪103的输出端口产生n系统的信号，n为非零自然数。进而各互调仪的发射信号经过端口P1、P2、Pn输入到低互调多频合路器106中，合路后的各系统信号可以模拟多系统通信制式共建共享情况。可以理解，这里互调仪可以扩展多个，其端口也对应多个并各系统信号至合路器中。合路器106输出至被测设备107，被测设备107将产生互调信号。其中，如图4所示，分路器114可以使用滤波器或现有技术中的多频双工器代替。分路器114设置于合路器106和被测设备107接收通路之间，进而，合路器106输出合路信号给被测设备107后，从被测设备107产生的互调信号通过分路器114分离出传输互调信号，并通过Pn+1端输出。请一并参阅图5所示的前向的传输互调测试通路进行。分路器114设置于被测设备107输出/输出端上，进而分路器114通过TX端输入合路信号，并通过RX端从被测设备107产生的互调信号中分离出反射互调信号，并通过Pn+2端口输出。可以理解，结合图4与图5，多信号无源互调测试设备可以一并结合起来，通过测试线缆连接Pn+1或Pn+2端口，分别测试传输或反射互调，最终传输互调和/或反射互调的读取值通过本系统的显示界面108显示出来。
可选的，图4或图5中互调仪101的输出端口与合路器106输入端之间还串接入隔离器104。隔离器104用于隔离反射信号，保护互调仪仪表。可选的，隔离器104还各分别接负载L1，该负载L1用为吸收隔离器104和/或滤波器109隔离的信号。
互调信号的接收读取可根据互调信号落入的频点，选择对应的互调仪接收，其中互调仪101接收1系统的互调信号，互调仪103接收n系统的互调信号。
举例说明：利用GSM900、WCDMA和CDMA2000互调仪设备测试多系统互调。根据计算，移动GSM900、联通GSM900、WCDMA和CDMA2000多系统共建时，其4阶互调会落入DCS1800的接收频段，造成干扰。
则此时互调仪101选取GSM900互调仪，互调仪102选择WCDMA互调仪，互调仪103根据测试需要选取其它系统的互调仪，本系统测试中，还需要增加DCS1800互调仪。
各互调仪产生信号，经合路器106合路输出至被测设备后，产生互调，由DCS1800互调仪接收后，显示读数，测试人员根据该频谱仪的读数，测试出了上述4系统的4阶互调信号。
请参阅图6，本实施例中揭露一种多信号无源互调测试系统，包括，不同频段信号源110、对应不同频段信号源110的功率放大器112、合路器106、分路器114和频谱仪116。其中。不同频段信号源110用于产生不同频段的信号；功率放大器112用于将信号的功率放大后输出；合路器106用于将功率放大器112放大输入的多路信号合路后输出给被测设备107；分路器114用于接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；其中所述互调信号是被测设备107根据合路器106输入的合路信号产生的；频谱仪116用于读取出分路器产生的传输互调信号或反射互调信号。
多信号无源互调测试系统利用信号源110产生各系统的频段信号，传输至功放，利用功放112放大信号源110的信号，并输入至低互调合路器106中。合路器106输出信号至被测设备107。被测设备在107中产生互调信号，利用合路器114分离除传输和反射互调信号，其中如图6所示，附图上边被测产品107输出端连接的合路器114分离出传输互调信号，附图下边被测产品107输入端连接的合路器114分离出反射互调信号，通过频谱仪116进行接收并读取。
相对于现有技术2路触发信号进行测试中，通常为2×43dBm，本专利发明中的测试平台和仪表可以根据实测需要使用2路及2路以上的触发信号。与现有技术相比，本实施例多信号无源互调测试系统提供的测试平台具有极大的测试优势；突破了传统只能测试单个系统的局限，可以测试任何多系统共建需要的互调测试；突破了传统只能测试奇数阶互调测试，传统只能测试3阶、各别可以测试5阶和7阶，而本发明的测试方法和仪表设备可以测试任意阶数的互调产物。
请参阅图7，本发明实施例提供多信号无源互调测试方法，包括以下步骤：
步骤701：接收并放大不同频段的第一信号、第二信号、...第n信号；
步骤702：将放大的第一信号、第二信号、...第n信号合路后生成合路信号并输出给被测设备；
步骤703：接收被测设备根据合路信号产生的互调信号，从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号。
可选的，步骤701之前，本发明实施例提供多信号无源互调测试方法还包括以下步骤：
步骤7010，通过互调仪的输出端口输出不同频段的信号；所述互调仪的输出端口前接隔离器用于隔离输出通路回馈的反射信号。
本发明多信号无源互调测试方法中通过合路处理不同频段的信号、可以支持多信号输入的测试平台，进而在检测不同制式、不同功率输入信号情况下，实现移动通信分布系统中测试各无源设备多信号条件下不同阶混合互调产物，并根据此测试方法实现的互调测试设备。
由此可见，本发明提供了多系统、多信号无源互调测试方法、设备及系统，并提供了多种可选适配方案，以上实施例并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了说明，本领域的相关人员应当理解，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种多信号无源互调测试设备，其特征在于包括：
不同频段信号源：用于产生不同频段的第一信号和第二信号；
功率放大器：用于将第一信号和第二信号分别进行功率放大；
合路器：用于将功率放大器放大输入的第一信号和第二信号合路后输出合路信号给被测设备；
分路器：接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；所述互调信号是被测设备根据合路器输入的合路信号产生的。
2.根据权利要求1所述的多信号无源互调测试设备，其特征在于：不同频段信号源由多个互调仪组成，每个互调仪用于输出不同频段的信号并根据被测设备产生的互调信号读取出被测设备互调值。
3.根据权利要求2所述的多信号无源互调测试设备，其特征在于：每个互调仪的输出端口与合路器输入端之间还串接入隔离器用于隔离反射信号。
4.根据权利要求3所述的多信号无源互调测试设备，其特征在于：隔离器接负载，所述负载用于吸收隔离器隔离的信号。
5.根据权利要求1所述的多信号无源互调测试设备，其特征在于：不同频段信号源：还用于产生不同频段的第三信号；
功率放大器：还用于将第三信号进行功率放大；
合路器：还用于将功率放大器放大输入的第一信号、第二信号、第三信号合路后输出合路信号给被测设备；
分路器：还用于接收第一信号、第二信号、第三信号放大且合路后输出的合路信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号。
6.一种多信号无源互调测试系统，其特征在于，包括：
不同频段信号源：用于产生不同频段的第一信号和第二信号；
功率放大器：用于将第一信号和第二信号功率放大后输出；
合路器：用于将功率放大器放大输入的第一信号和第二信号合路后输出合路信号给被测设备；
分路器：接收互调信号，并从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号；所述互调信号是被测设备根据合路器输入的合路信号产生的；
频谱仪：用于读取出分路器产生的传输互调信号或反射互调信号。
7.根据权利要求6所述的多信号无源互调测试系统，其特征在于：不同频段信号源由多个互调仪组成，每个互调仪用于输出不同频段的信号并根据被测设备产生的互调信号读取出被测设备互调值。
8.根据权利要求7所述的多信号无源互调测试系统，其特征在于：每个互调仪的输出端口与合路器输入端之间还串接入隔离器用于隔离反射信号。
9.一种多信号无源互调测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收并放大不同频段的第一信号和第二信号；
将放大的第一信号和第二信号合路后生成合路信号并输出给被测设备；
接收被测设备根据合路信号产生的互调信号，从所述互调信号中分离出传输互调信号或反射互调信号。
10.权利要求9述的多信号无源互调测试方法，其特征在于：通过互调仪的输出端口输出不同频段的第一信号和第二信号；所述互调仪的输出端口前接隔离器用于隔离互调仪输出通路回馈的反射信号。
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