CN103605066A - 一种单台功率放大器测试无源互调系统 - Google Patents
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Abstract
一种单台功率放大器测试无源互调系统，第一信号源和第二信号源产生的两路不同频率的信号经合成器合成后，经过功率放大器放大后的大功率信号经定向耦合器后送至功率计检测；同时将经过定向耦合器后的大功率信号通过第一滤波器和双工器进行滤波、信号分离处理后的双波大功率信号输入并通过测试件后；再经过第二发射滤波器滤除低无源互调反射进入测试件的干扰测试结果的无源互调信号后，被低无源互调大功率负载吸收；测试件产生的无源互调信号反射至双工器，并经过第三滤波器滤除链路中其他干扰信号，再经低噪声放大器放大后，由频谱分析仪获取测试件的无源互调信号量值大小。本系统使用一台功率放大器达到同样的测试精度，极大降低了测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及大功率无源互调测试领域。
背景技术
无源互调(Passive Intermodulation简写为PIM）是在大功率条件下，由于微波无源部件的非线性产生互调产物的现象。无源部件中由于具有非线性电压-电流关系，当输入为两个或更多的载波时，载波混频产生载波的不同谐波的和或差频信号，这种不同谐波的和或差频信号就是无源互调产物。无源互调产物落在接收频带的PIM产物进入到接收系统中，对接收系统形成干扰噪声，降低接收系统的灵敏度，影响系统正常工作。采用收发共用天线的卫星系统，PIM问题更为严重。PIM产物引起的干扰，随传输功率的增大而严重，随落入接收通带的PIM阶次的降低及部件非线性程度增大而恶化。大功率卫星中PIM的存在严重威胁着卫星的成功运行，它既浪费了宝贵的星上发射功率，又使有用的信号受到干扰。目前是收发共用卫星面临的重要问题，随着大天线技术的发展，收发共用技术在卫星得到了广泛应用，由于仿真技术和加工技术的局限性控制此性能，开展部件和系统无源互调性能测试是保证卫星无源互调性能的主要手段。由于卫星批产的需求，测试无源互调性能也面临了挑战。因此，对PIM问题进行周密分析、正确预测和实测分析以及诊断，变得十分重要。根据目前国内外的理论水平，这个性能又无法从设计上保证，都需要经过严格的试验检验，否则将造成灾难性的后果。
以往所有的频段测试无源互调性能都需要使用两台功率放大器的方法实现测试，这样一套无源互调测试系统对仪器和附件的要求数量都比较多，导致测试成本和测试系统复杂性高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种单台功率放大器测试无源互调系统，改变了以往所有的频段测试无源互调性能都需要使用两台连续波放大器产生大功率双波信号，降低了测试成本，为建立多工位测试储备技术力量，提高卫星的批产测试能力。
本发明的技术方案是：一种单台功率放大器测试无源互调系统，包括第一信号源、第二信号源、功率放大器、定向耦合器、功率计、双工器、合成器、第一滤波器、第二滤波器、低无源互调大功率负载、第三滤波器、低噪声放大器和频谱分析仪；由第一信号源和第二信号源产生的两路不同频率的信号经合成器合成后，送入功率放大器中；经过功率放大器放大后的大功率信号经定向耦合器后送至功率计，由功率计检测并确保送入测试件的功率达到测试要求；同时经过定向耦合器后的大功率信号通过第一滤波器和双工器进行滤波、信号分离处理后，将处理后的双波大功率信号输入并通过测试件；经过测试件的双波大功率信号通过第二发射滤波器滤除低无源互调反射进入测试件的干扰测试结果的无源互调信号后，被低无源互调大功率负载吸收；双波大功率信号通过测试件时，测试件产生的无源互调信号反射至双工器，并经过第三滤波器滤除链路中其他干扰信号，再经低噪声放大器放大后，由频谱分析仪获取测试件的无源互调信号量值大小。
还包括隔离器，用于防止链路中的大功率反射信号过大损坏功率放大器。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1.采用一台连续波放大器搭建无源互调测试系统，改变了以往所有的频段测试无源互调性能都需要使用两台连续波放大器产生大功率双波信号，降低测试成本。
2.本发明相比原有系统减少了一台连续波放大器的数量，简化了系统，提高了搭建系统需要的时间。
3.本发明相比原来测试系统中，减少了检测功率的仪器和附件，提高了测试的安全性。
附图说明
图1为本发明单台功率放大器测试无源互调的一种方法系统组成示意图。
具体实施方式
本发明一种单台功率放大器测试无源互调系统，其特征在于：包括第一信号源、第二信号源、功率放大器、定向耦合器、功率计、双工器、合成器、第一滤波器、第二滤波器、低无源互调大功率负载、第三滤波器、低噪声放大器和频谱分析仪；由第一信号源和第二信号源产生的两路不同频率的信号经合成器合成后，送入功率放大器中；经过功率放大器放大后的大功率信号经定向耦合器后送至功率计，由功率计检测并确保送入测试件的功率达到测试要求；同时经过定向耦合器后的大功率信号通过第一滤波器和双工器进行滤波、信号分离处理后，将处理后的双波大功率信号输入并通过测试件；经过测试件的双波大功率信号通过第二发射滤波器滤除低无源互调反射进入测试件的干扰测试结果的无源互调信号后，被低无源互调大功率负载吸收；双波大功率信号通过测试件时，测试件产生的无源互调信号反射至双工器，并经过第三滤波器滤除链路中其他干扰信号，再经低噪声放大器放大后，由频谱分析仪获取测试件的无源互调信号量值大小，用于确定测试件的无源互调信号电平是否满足指标要求。所述的第一信号源、第二信号源和频谱分析仪10MHz信号连接在一起，保持同步信号一致，便于监测和捕获微弱的无源互调信号。按照技术方案，各个器件的连接关系如图1所示，还包括一个用于保护功率放大器的隔离器。
1.第一信号源、第二信号源：产生所需要的正弦波信号，频率是测试件工作的频率。有对外输出和输入的10MHz参考信号
2.合成器：合成第一信号源和第二信号源产生的小功率信号。
3.功率放大器：放大合成器合成产生的小功率信号，特点是宽带的放大器。
4.定向耦合器：直通口通过放大的大功率信号，耦合口耦合一部分小信号，通过校准，可以检测大功率信号的量值。
5.功率计：检测功率信号量值。
6.隔离器：防止链路中的大功率反射信号过大损坏功率放大器，有方向性，将反射信号导入负载中，起保护作用。
7.双工器：收发共用功能，有三个口，公共口、发射口、接收口，大功率信号通过公共口通过发射口进入低无源互调大功率负载，被测件产生的无源互调信号通过公共和接收口进入接收通道。
8.第一滤波器：滤除链路中引入的无源互调信号和功率放大器引入的杂波信号，保证信号的纯净性。
第二滤波器：滤除链路中低无源互调负载反射进入测试件的无源互调信号。
9.低无源互调大功率负载：自身产生较低的无源互调信号，同时可以吸收大功率信号。
10.第三滤波器：滤除发射和其他杂波信号对检测信号的影响，保证接收频段信号的纯净性。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种单台功率放大器测试无源互调系统，其特征在于：包括第一信号源、第二信号源、功率放大器、定向耦合器、功率计、双工器、合成器、第一滤波器、第二滤波器、低无源互调大功率负载、第三滤波器、低噪声放大器和频谱分析仪；由第一信号源和第二信号源产生的两路不同频率的信号经合成器合成后，送入功率放大器中；经过功率放大器放大后的大功率信号经定向耦合器后送至功率计，由功率计检测并确保送入测试件的功率达到测试要求；同时经过定向耦合器后的大功率信号通过第一滤波器和双工器进行滤波、信号分离处理后，将处理后的双波大功率信号输入并通过测试件；经过测试件的双波大功率信号通过第二发射滤波器滤除低无源互调反射进入测试件的干扰测试结果的无源互调信号后，被低无源互调大功率负载吸收；双波大功率信号通过测试件时，测试件产生的无源互调信号反射至双工器，并经过第三滤波器滤除链路中其他干扰信号，再经低噪声放大器放大后，由频谱分析仪获取测试件的无源互调信号量值大小。
2.根据权利要求1所述的一种单台功率放大器测试无源互调系统，其特征在于：还包括隔离器，用于防止链路中的大功率反射信号过大损坏功率放大器。
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