CN104601265A - 变频器绝对延时测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的变频器绝对延时测量方法包括以下步骤：（1）校准测量：信号发生器产生两路信号，一路经二极管检波器输入数字信号采集器的第一通路，另一路经频谱分析仪输入数字信号采集器的第二通路，计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T1；（2）延时测量：信号发生器产生两路信号，一路经二极管检波器输入数字信号采集器的第一通路，另一路经待测变频器、频谱分析仪后输入数字信号采集器的第二通路，计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T2；（3）计算变频器绝对延时，变频器绝对延时值。本发明的变频器绝对延时测量方法无需参考标准比对且测量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及无线电非线性微波器件与组件的测试，具体涉及一种变频器绝对延时测量方法。
背景技术
变频器是卫星转发器中的一个重要组成部分，变频器的延时也是卫星转发器延时的一个重要分量，因此，准确测量变频器的延时是解决转发器延时精确测量的关键。
在非线性微波器件与组件测试校准过程中如何测量变频器的绝对延时是一个很困难的课题，受到国内外仪器厂商的关注。国外著名仪器生产商Agilent、R/S、Anritsu等都提出了自己有关这方面的专利技术。Agilent公司利用矢量网络分析仪，通过采用Golden标准混频器技术对待侧变频器或混频器进行绝对延时测量。R/S公司虽然也是利用矢量网络分析仪技术，但在激励信号产生方面采用双音频形式。而Anritsu公司和国内公司采用调制或伪码扩频技术直接测量含变频器的转发器的卫星链路延迟。
理论上变频器绝对延时测量采用两种状态方法，一种是静态方法、另一种是动态方法。采用矢量网络分析仪的属于静态方法，采用调制或伪码扩频技术的属于动态方法，但是它们都有一定的局限性。静态方法中要找到一个与需要测试性质相同的Golden标准混频器，这在事实上是不可能，即使找到也是很难满足要求。动态方法中由于测量设备的限制不可能得到高测量精度的要求，误差都在10-20ns之间，远远不能满足当前武器装备的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频器绝对延时测量方法，无需参考标准比对，且测量精度高。
为了达到上述的目的，本发明提供一种变频器绝对延时测量方法，包括以下步骤：（1）校准测量：信号发生器产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入二极管检波器，由二极管检波器解调脉冲包络信号后输入数字信号采集器的第一通路，另一路脉冲调制信号直接输入频谱分析仪，频谱分析仪对脉冲调制信号进行频率变换后输出中频信号，并输出至数字信号采集器的第二通路，数字信号采集器计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T1；（2）延时测量：信号发生器产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入二极管检波器，由二极管检波器解调脉冲包络信号后输入数字信号采集器的第一通路，另一路脉冲调制信号输入待测变频器，经待测变频器后输入所述频谱分析仪，频谱分析仪进行频率变换后输出中频信号，并输出至数字信号采集器的第二通路，数字信号采集器计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T2；（3）计算变频器绝对延时：数字信号采集器计算变频器绝对延时，变频器绝对延时值 。
本发明的变频器绝对延时测量方法以待测变频器输出信号为校准点直接测量获得变频器的绝对延时，无需参考标准比对且测量精度高，本发明的变频器绝对延时测量方法的测量精度达1ns。
附图说明
本发明的变频器绝对延时测量方法由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明中变频器绝对延时测量装置的示意图。
图2是本发明的变频器绝对延时测量方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合图1～图2对本发明的变频器绝对延时测量方法作进一步的详细描述。
图1所示为用于本发明测量方法的测量装置，即变频器绝对延时测量装置，该装置包括信号发生器10、二极管检波器20、开关30、频谱分析仪40和数字信号采集器50；
所述信号发生器10产生脉冲调制信号并分成两路；
所述二极管检波器20的输入端与所述信号发生器10的一路输出信号连接，所述二极管检波器20的输出端与所述数字信号采集器50的第一通路连接；
所述开关30与待测变频器60并联；
待测变频器60的输入端连接所述信号发生器10的另一路输出信号连接，所述频谱分析仪40串接在待测变频器60的输出端与所述数字信号采集器50的第二通路之间。
继续参见图1，所述信号发生器10包括函数发生器11、微波信号源12和功分器13，所述函数发生器11、微波信号源12和功分器13依次串联；所述函数发生器11产生一方波信号输入所述微波信号源12，所述微波信号源12对该方波信号进行PM调制，得到一脉冲调制信号输入所述功分器13，所述功分器13将脉冲调制信号分成两路分别输入所述二极管检波器20及待测变频器60的输入端。
参见图2，本发明的变频器绝对延时测量方法包括以下步骤：
（1） 校准测量
闭合所述开关30，所述信号发生器10产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入所述二极管检波器20，由所述二极管检波器20解调脉冲包络信号后直接输入所述数字信号采集器50的第一通路，另一路脉冲调制信号通过所述开关直接输入所述频谱分析仪40，所述频谱分析仪40对脉冲调制信号进行频率变换后输出中频信号，并输出至所述数字信号采集器50的第二通路，所述数字信号采集器50通过软件无线电解调计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T1；
（2） 延时测量
断开所述开关30，所述信号发生器10产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入所述二极管检波器20，由所述二极管检波器20解调脉冲包络信号后直接输入所述数字信号采集器50的第一通路，另一路脉冲调制信号输入待测变频器60，经待测变频器60后输入所述频谱分析仪40，所述频谱分析仪40进行频率变换后输出中频信号，并输出至所述数字信号采集器50的第二通路，所述数字信号采集器50通过软件无线电解调计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T2；
（3）计算变频器绝对延时
所述数字信号采集器50计算变频器绝对延时，变频器绝对延时值。
本发明中，二极管检波器对不同频率的脉冲调制信号包络会产生一定的延时，但相对待测变频器的绝对延时很小，故无论以待测变频器的输出信号频率为校准参考点，还是以待测变频器的输入信号频率为校准参考点，由二极管产生的延时频响是可以忽略的。
在校准测量中选择待测变频器的输出频率作为信号产生器的脉冲调制信号的载波频率，也就是说，无论是校准测量还是延时测量，须保证频谱分析仪的内置混频装置的各项技术参数始终保持不变，即频谱分析仪的内置混频装置的本振信号相位始终恒定。尽管频谱分析仪内置混频装置有50ps的随机时间漂移，而待测变频器绝对延时均在10-100ns，因而在实际测量结果中频谱分析仪对延时的影响可忽略不计。
本发明的变频器绝对延时测量方法是一种无需参考标准比对（即无需校准混频器）并结合动态技术的方法，通过待测变频器输出信号为校准点直接测量获得变频器的绝对延时，既节省了标准混频器又大大提高了测量精度，本发明的变频器绝对延时测量装置的测量精度达1ns。
Claims (1)
1.变频器绝对延时测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）校准测量
信号发生器产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入二极管检波器，由二极管检波器解调脉冲包络信号后输入数字信号采集器的第一通路，另一路脉冲调制信号直接输入频谱分析仪，频谱分析仪对脉冲调制信号进行频率变换后输出中频信号，并输出至数字信号采集器的第二通路，数字信号采集器计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T1；
（2）延时测量
信号发生器产生两路脉冲调制信号，一路脉冲调制信号输入二极管检波器，由二极管检波器解调脉冲包络信号后输入数字信号采集器的第一通路，另一路脉冲调制信号输入待测变频器，经待测变频器后输入所述频谱分析仪，频谱分析仪进行频率变换后输出中频信号，并输出至数字信号采集器的第二通路，数字信号采集器计算出第一通路与第二通路的脉冲时间差T2；
（3）计算变频器绝对延时
数字信号采集器计算变频器绝对延时，变频器绝对延时值 。
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