CN103424611A - 一种基于lxi总线的发射通道输出功率自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，包括计算机和与计算机分别连接的功率计、信号源，该计算机通过路由器分别与该信号源和功率计的LAN接口连接，该计算机、功率计和信号源分别连接一被测件发射通道；该信号源提供该被测件发射通道的激励信号，通过该功率计测量并存储被测件发射通道的输出功率，并由计算机进行读取。通过计算机自动设置信号源的输出功率和频率，通过改变输出频点，该功率计可测量被测件发射通道不同的输出功率和工作电流，从而监测该被测件发射通道是否正常工作。本发明的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统不仅提高了系统的测试速度，而且提高了系统测量数据的准确度。

Description

一种基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统

技术领域

本发明涉及高功率微波发射功率值的自动测试装置，尤其涉及一种测量数据量较大的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统。

 

背景技术

在很多应用场合均要求发射机输出功率尽量大，如相控阵雷达系统中TR组件、卫星系统中功率放大器和数传发射机等，发射功率越大则作用距离越远，因此要求准确测量其发射功率。微波功率的测量通常使用功率计，发射通道工作频带一般较宽，为对其输出功率进行全面测量需进行扫频测量，传统的手动测量需先设置输入频率和功率，再记录输出功率，更换下一组输入频点后再记录输出功率，整个过程操作复杂，容易出错，所需时间长，极大地耗费人力物力。

另外，相控阵雷达中TR组件少则几百，多则上万，若输出功率全部采用手动测量不仅测试速度慢、效率低、测量精度差，而且仪器易损坏、测量成本较高，因此需要建立一个全自动输出功率测试系统，实现对输出功率准确、快速、方便地测试是非常必要的，这对提高设计水平、降低设计人员工作强度、缩短调试和测试周期、提高数据处理速度与精度、降低设计成本等都具有重要意义。卫星系统中功率放大器和数传发射机虽然数量不多，但可靠性和质量等级要求高，测量管理严格，测量过程中需尽量减少人为操作，因此也需使用自动测量的方式对输出功率进行测量。

因此，有必要提出一种基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，来解决现有技术中发射通道输出功率测试速度慢、效率低、测量精度差的问题。

 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种能够提高发射通道输出功率测试速度和准确度的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，包括计算机、信号源模块和功率计模块；所述计算机分别连接所述信号源模块和所述功率计模块，且所述计算机、所述信号源模块和所述功率计模块分别连接一被测件发射通道；所述信号源模块提供所述被测件发射通道的激励信号，所述功率计模块测量所述被测件发射通道的输出功率；所述计算机自动控制所述激励信号的输出功率和频率，并读取所述功率计模块的测量数据。

较佳地，所述基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统还包括一路由器，所述计算机通过所述路由器分别与所述信号源模块和所述功率计模块连接。

较佳地，所述信号源模块包括一信号源，所述功率计模块包括一功率计和功率探头，所述功率探头分别连接所述功率计和所述被测件发射通道；所述功率探头采集所述被测件发射通道的输出功率，所述功率计测量并存储所述被测件发射通道的输出功率；且所述功率计采集并存储所述被测件发射通道的工作电流，从而计算得出所述被测件发射通道的工作效率，并实时监测所述被测件发射通道是否正常工作。

较佳地，所述信号源和所述功率计分别设置有LAN接口，所述信号源和所述功率计分别通过网线由所述LAN接口与所述路由器连接，从而实现所述信号源和所述功率计分别与所述计算机连接。

较佳地，所述计算机自动设置所述信号源的激励信号的输出功率和输出频率，所述功率计测量并存储所述被测件发射通道的输出功率和工作电流；通过所述计算机自动更换所述输出频率后，所述功率计再次测量并存储所述被测件发射通道的输出功率和工作电流；且所述功率计同时记录所述输出功率的功率值对数和线性功率值，并通过所述计算机记录组件编号、测试时间和操作者信息。

较佳地，所述功率探头和所述被测件发射通道之间设置一衰减器。

较佳地，所述衰减器为高功率固定衰减器，通过所述高功率固定衰减器补偿所述功率计测量的数据。

较佳地，所述被测件输出通道输出高功率连续波或脉冲调制信号，且所述被测件输出通道的最大输出功率超过100W。

较佳地，所述存储记录中还包括所述被测件发射通道的工作效率，且所述工作效率为输出功率的线性功率值与直流功耗的比值；其中，所述直流功耗通过所述功率计测量得出，且所述直流功耗为工作电压与工作电流的乘积，由于工作电压为固定已知的，通过测量工作电流，进而得出该直流功耗。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，通过将计算机、功率计、信号源设置为同一工作组、使用相同的子网掩码和网关，通过安装相应的仪器驱动软件，使其相互通信，系统配置简单；而且计算机、功率计和信号源通过标准网线连接至路由器，通信速率超过100Mbps，使该发射通道输出功率自动测试系统的测量速度快、实时性好。

2、通过该发明设计的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，通过计算机自动设置信号源输出功率和输出频率，由功率计自动测量数据，并通过计算机对测量数据自动读取和调用，测量时间仅需20秒，为传统手动测量方式所用时间的百分之一；而且在测试过程中无需人工干预，测量精度优于0.3db,可避免手动测量带来的人为误差，使测量精度更高。

3、本发明具有很强的通用性，可广泛应用于各种频率信号功率的自动测试，该发明经过适应性改进可以应用到任何微波信号功率的自动测试当中，特别适合应用于批量生产的具有较大输出功率放大器（发射通道）的自动测试。

 

附图说明

图1为本发明基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统的系统框图。

符号列表：

101-计算机，102-信号源，103-功率计，104-路由器，105-被测件发射通道，106-衰减器，107-功率探头。

 

具体实施方式：

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细的描述本发明。然而，本发明可以以不同形式、规格等实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使更多的有关本技术领域的人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚可见，可能放大或缩小了相对尺寸。

现参考图1详细描述根据本发明实施的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，如图1所示，本发明提供的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，该系统包括计算机101、信号源模块和功率计模块，该计算机101分别通过一路由器104连接信号源模块和功率计模块，该计算机101、信号源模块和功率计模块分别连接一被测件发射通道105；该信号源模块包括一信号源102，该信号源102提供该被测件发射通道105的激励信号，该功率计模块测量该被测件发射通道105的输出功率；该计算机101自动控制该信号源模块的激励信号的输出功率和频率，并读取该功率计模块的测量数据；而且还可以通过该计算机101控制该被测件发射通道的工作状态。

其中，该信号源模块包括一信号源102，该功率计模块包括一功率计103和功率探头107，该功率探头107分别连接该功率计103和被测件发射通道105，通过该功率探头107采集该被测件发射通道105的输出功率，该功率计103读取并存储功率探头107的测量数据（至少包括被测件发射通道105的输出功率），同时该功率计103还读取和存储该被测件发射通道105的工作电流，从而计算得出该被测件发射通道105的工作效率，实时监控该被测件发射通道105是否正常工作；具体的，通过该功率计103读取该被测发射通道105的工作电流值，并判断该工作电流是否稳定，从而判断该自动测试系统是否正常工作，如果该工作电流稳定，则该自动测试系统正常工作，如果该工作电流发生突变，则该自动测试系统可能出现断路或短路等故障；而且可以通过计算机控制该被测件发射通道的是否继续工作。该信号源102和功率计103均设置有LAN接口，该信号源102和功率计103通过标准网线由LAN接口连接至路由器104，从而实现该信号源102和功率计103与计算机101之间的连接，方便该计算机101设置该信号源102的输出功率和起始频率。

而且，可通过该计算机101自动设置信号源102的激励信号的输出功率和起始输出频率，通过自动更换激励信号的频点即激励信号不同的输出频率，功率计103测量并存储被测件发射通道105的输出功率和工作电流；且功率计103同时记录被测件发射通道105输出功率的功率值对数和线性功率值，且该工作效率为发射通道输出功率的线性功率值与直流功耗值的比值，该直流功耗为工作电压与工作电流的乘积，由于工作电压为固定已知的，通过测量工作电流，进而得出该直流功耗；并通过计算机记录组件编号、测试时间和操作者信息。

如图1所示，该功率探头107和被测件发射通道105之间设置一衰减器106，在具体实施过程中，该衰减器106为高功率固定衰减器，通过该高功率固定衰减器补偿功率计103测量的数据。而且，在具体实施过程中，该被测件输出通道输出为高功率连续波或脉冲调制信号，且被测件输出通道105的最大输出功率超过100W。

在具体实施过程中，通过以上各个装置的连接，该基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统的测试步骤包括：

（1）、将计算机与信号源、功率计通过路由器由网线将其连接起来，该功率计连接一功率探头，将该计算机、功率探头、信号源均连接至被测件发射通道，且在被测件发射通道和功率探头之间连接一高功率固定衰减器，将各个装置连接电源；

（2）、计算机通过LAN接口设置信号源的输出功率和起始频率，并控制该信号源工作；

（3）、激励信号激励被测件发射通道输出信号，由该功率探头采集被测件发射通道的输出功率，通过功率计测量并存储被测件发射通道的输出功率，同时该功率计采集和存储该被测件发射通道的工作电流；

（4）、通过计算机自动更换信号源的激励信号的频点，则根据不同的输出功率和输出频率，功率计将多次测量和存储该被测件发射通道的输出功率和工作电流；

（5）通过计算机调用该功率计记录的数据信息，并实时掌握被测件发射通道的工作状态。

实用例

在具体实施过程中，本发明提出的信号源包括为Agilent公司的E8257D信号源，该功率计为Agilent公司的N1912功率计以及N1921功率探头，在测试前将各个设备相互之间连接在一起（具体连接方式可参看上述连接方式）。将计算机与信号源和功率计设置为相同的子网掩码和网关，并且为同一系列IP地址（IP地址中只有末位不同），可通过在计算机浏览器中输入信号源和功率计IP地址能够对其进行实时控制。

在测试前需要对功率计进行手动或自动功率校准，即将功率探头连接到功率计的测试接口，并找到“Zero+Ca”菜单，即通过计算机完成功率计的归零和校准；在测试过程中，通过计算机设置信号源输出功率和频率，然后记录功率计测量值和被测件发射通道的工作电流；通过计算机自动更换信号源的输出频率，通过功率计继续测量并记录被测件发射通道的输出功率和工作电流，直至所有频点均测量完毕；本发明中信号源输出频率设置与功率计测量值的读取完全通过计算机进行控制，整个过程无人工操作，不仅提高了工作效率和准确度，减小了该自动测试系统的测量误差。

本发明提供的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统主要用于对微波信号功率的自动测试中，该功率计并不仅限于本实施例提出的N1912功率计，还可以设置为其他的能够精确测量被测件发射通道的输出功率和工作电流；且该实施例提出的通过计算机自动设置信号源的输出功率和频率可根据具体实施的被测件发射通道的承受功率匹配，从而能够进行多次改变频点进行测量。

另外，本实施例提出的计算机不仅可以记录和查询被测件发射通道的输出功率和工作电流，还可以记录组件编号、操作人员信息和测试时间等信息，以供后期数据调用和查询。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动在内。 

Claims (9)

1.一种基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，包括计算机、信号源模块和功率计模块；

所述计算机分别连接所述信号源模块和所述功率计模块，且所述计算机、所述信号源模块和所述功率计模块分别连接一被测件发射通道；

所述信号源模块提供所述被测件发射通道的激励信号，所述功率计模块测量所述被测件发射通道的输出功率；所述计算机自动控制所述激励信号的输出功率和频率，并读取所述功率计模块的测量数据。

2.根据权利要求1所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统还包括一路由器，所述计算机通过所述路由器分别与所述信号源模块和所述功率计模块连接。

3.根据权利要求2所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述信号源模块包括一信号源，所述功率计模块包括一功率计和功率探头，所述功率探头分别连接所述功率计和所述被测件发射通道；

所述功率探头采集所述被测件发射通道的输出功率，所述功率计测量并存储所述被测件发射通道的输出功率；且所述功率计采集并存储所述被测件发射通道的工作电流，并实时监测所述被测件发射通道是否正常工作。

4.根据权利要求3所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述信号源和所述功率计分别设置有LAN接口，所述信号源和所述功率计分别通过网线由所述LAN接口与所述路由器连接，从而实现所述信号源和所述功率计分别与所述计算机连接。

5.根据权利要求4所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述计算机自动设置所述信号源的激励信号的输出功率和输出频率，所述功率计测量并存储所述被测件发射通道的输出功率和工作电流；通过所述计算机自动更换所述输出频率后，所述功率计再次测量并存储所述被测件发射通道的输出功率和工作电流；且所述功率计同时记录所述输出功率的功率值对数和线性功率值，并通过所述计算机记录组件编号、测试时间和操作者信息。

6.根据权利要求3所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述功率探头和所述被测件发射通道之间设置一衰减器。

7.根据权利要求6所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述衰减器为高功率固定衰减器，通过所述高功率固定衰减器补偿所述功率计测量的数据。

8.根据权利要求2所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述被测件输出通道输出高功率连续波或脉冲调制信号，且所述被测件输出通道的最大输出功率超过100W。

9.根据权利要求5所述的基于LXI总线的发射通道输出功率自动测试系统，其特征在于，所述存储记录中还包括所述被测件发射通道的工作效率，且所述工作效率为输出功率的线性功率值与直流功耗的比值；其中，所述直流功耗通过所述功率计测量得出，且所述直流功耗为工作电压与工作电流的乘积。

Images