CN104267338A - 微波高速开关的开关时间测量系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

微波高速开关的开关时间测量系统及测量方法。 随着电子技术迅速发展，开关的带宽越来越宽，开关的速度越来越快，微波高速开关的开关时间可以达到几百皮秒，传统测量方法无法测量如此高速开关的开关时间。一种微波高速开关的开关时间测量系统，其组成包括：微波开关，所述的微波开关与微波信号源连接，所述的微波开关与脉冲源连接，所述的微波开关与直流电源连接，所述的微波开关于取样示波器连接，所述的取样示波器与计算机连接。 本发明用于测量微波高速开关的开关时间。

Description

微波高速开关的开关时间测量系统及测量方法

技术领域：

本发明涉及一种测量微波高速开关的开关时间测量系统及测量方法。

背景技术：

微波高速开关具有高带宽、高速等特点，广泛地运用于航天航空、通讯、雷达和武器装备等电子系统和民用电子设备中，其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性，开关时间参数的评价微波开关的重要参数。

随着电子技术迅速发展，开关的带宽越来越宽，开关的速度越来越快，微波高速开关的开关时间可以达到几百皮秒，传统测量方法无法测量如此高速开关的开关时间。

发明内容：

本发明的目的是提供一种测量微波高速开关的开关时间测量系统及测量方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种微波高速开关的开关时间测量系统，其组成包括：微波开关，所述的微波开关与微波信号源连接，所述的微波开关与脉冲源连接，所述的微波开关与直流电源连接，所述的微波开关于取样示波器连接，所述的取样示波器与计算机连接。

所述的微波高速开关的开关时间测量方法，该方法包括如下步骤：

（1）仪器的参数设置，仪器连接后，需要对微波信号装置、脉冲装置和取样识示波器的参数进行设置，设置完以后，在取样示波器上观测示波器观测的开启时间图、示波器观测的管壁时间图，示波器观测的开启时间图是在微波信号通过微波开关开启时的波形，示波器观测的管壁时间图是在微波信号通过微波开关关闭时的波形，采集取样示波器上所观测的波形数据，用于后续数据处理；

（2）数据处理，对于波形数据的数据进行处理，数据处理后测量出微波开关的开关时间，在开关开启时间包络图中，测量出该开关的开启时间值，其中实线是没有拟合的波形，虚线是拟合后的波形，从通过的开关信号图中观测通过开关的对应关闭时间的信号，在开关的关闭时间包络图中，测量出该开关的关闭时间值。

所述的微波高速开关的开关时间测量方法，所述数据处理用数据采集流程、数据处理流程，通过多次测量减少误差，在波形数据采集是采集1000组数据，把采集到的1000组数据进行平局处理，以提高测量精度。

所述的微波高速开关的开关时间测量方法，所述的时间值通过MATLAB语言编写数据处理软件，首先读入1000组数据，解调出各个波形的包络图，然后对1000组波形求平均，得到平均后的包络图，并对其波形进行拟合，测量其拟合后包络的上升时间和下降时间，从而测量出开关的开关时间。

本发明的有益效果：

1、                  本发明能够准确测量开关时间小于几纳秒的微波高速开关的开关时间，能够应用到高速微波开关的开关时间测量中，通过本发明方法的测量解决了微波高速开关的开关时间测量问题。

2、                  本发明采用取样示波器上所观测到信号通过计算机采集取样示波器所观测到的波形数据，然后编写数据处理软件来提取该波形的包络，最后计算机算出该包络上升时间和下降时间，即微波开关的开启时间和关闭时间，从而达到测量开关时间的目的。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的数据采集流程图。

附图3是本发明的数据处理流程图。

附图4是本发明的示波器观测的开启时间图。

附图5是本发明的示波器观测的关闭时间图。

附图6是本发明的通过开关的信号图。

附图7是本发明的开关开启时间包络图。

附图8是本发明的通过的开关信号图。

附图9是本发明的开关的关闭时间包络图。

具体实施方式：

实施例1：

一种微波高速开关的开关时间测量系统，其组成包括：微波开关，所述的微波开关与微波信号源连接，所述的微波开关与脉冲源连接，所述的微波开关与直流电源连接，所述的微波开关于取样示波器连接，所述的取样示波器与计算机连接。

实施例2：

一种利用实施例1所述的微波高速开关的开关时间测量方法，该方法包括如下步骤：

（1）仪器的参数设置，仪器连接后，需要对微波信号装置、脉冲装置和取样识示波器的参数进行设置，设置完以后，在取样示波器上观测示波器观测的开启时间图、示波器观测的管壁时间图，示波器观测的开启时间图是在微波信号通过微波开关开启时的波形，示波器观测的管壁时间图是在微波信号通过微波开关关闭时的波形，采集取样示波器上所观测的波形数据，用于后续数据处理；

（2）数据处理，对于波形数据的数据进行处理，数据处理后测量出微波开关的开关时间，在开关开启时间包络图中，测量出该开关的开启时间值，其中实线是没有拟合的波形，虚线是拟合后的波形，从通过的开关信号图中观测通过开关的对应关闭时间的信号，在开关的关闭时间包络图中，测量出该开关的关闭时间值。

实施例3：

根据实施例2所述的微波高速开关的开关时间测量方法，所述数据处理用数据采集流程、数据处理流程，通过多次测量减少误差，在波形数据采集是采集1000组数据，把采集到的1000组数据进行平局处理，以提高测量精度。

实施例4：

根据实施例2或3所述的微波高速开关的开关时间测量方法，所述的时间值通过MATLAB语言编写数据处理软件，首先读入1000组数据，解调出各个波形的包络图，然后对1000组波形求平均，得到平均后的包络图，并对其波形进行拟合，测量其拟合后包络的上升时间和下降时间，从而测量出开关的开关时间。

Claims (4)

1.一种微波高速开关的开关时间测量系统，其组成包括：微波开关，其特征是：所述的微波开关与微波信号源连接，所述的微波开关与脉冲源连接，所述的微波开关与直流电源连接，所述的微波开关于取样示波器连接，所述的取样示波器与计算机连接。

2.一种利用权利要求1所述的微波高速开关的开关时间测量方法，其特征是：该方法包括如下步骤： 

（1）仪器的参数设置，仪器连接后，需要对微波信号装置、脉冲装置和取样识示波器的参数进行设置，设置完以后，在取样示波器上观测示波器观测的开启时间图、示波器观测的管壁时间图，示波器观测的开启时间图是在微波信号通过微波开关开启时的波形，示波器观测的管壁时间图是在微波信号通过微波开关关闭时的波形，采集取样示波器上所观测的波形数据，用于后续数据处理；

（2）数据处理，对于波形数据的数据进行处理，数据处理后测量出微波开关的开关时间，在开关开启时间包络图中，测量出该开关的开启时间值，其中实线是没有拟合的波形，虚线是拟合后的波形，从通过的开关信号图中观测通过开关的对应关闭时间的信号，在开关的关闭时间包络图中，测量出该开关的关闭时间值。

3.根据权利要求2所述的微波高速开关的开关时间测量方法，其特征是：所述数据处理用数据采集流程、数据处理流程，通过多次测量减少误差，在波形数据采集是采集1000组数据，把采集到的1000组数据进行平局处理，以提高测量精度。

4.根据权利要求2所述的微波高速开关的开关时间测量方法，其特征是：所述的时间值通过MATLAB语言编写数据处理软件，首先读入1000组数据，解调出各个波形的包络图，然后对1000组波形求平均，得到平均后的包络图，并对其波形进行拟合，测量其拟合后包络的上升时间和下降时间，从而测量出开关的开关时间。