CN104767576A - 一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射频信号功率和杂散的自动化测试方法，采用虚拟仪器技术，以主控计算机为中心，测试人员可以对被测射频信号源设备进行功率和杂散指标进行远程测试：一是通过计算机完成对射频信号测试仪器和被测射频信号源设备的控制和交互，并由计算机完成指标的计算和判断，相比人工测试方法，提高了信息利用效率；二是利用计算机实现测试过程的自动化和测试结果的精确、快速输出，为测试人员判断设备性能状态提供依据。整个测试过程仅需1人进行简单的电脑操作即可完成，由于状态的判读均为计算机自动化完成，时间也缩短为原人工测试的60％，且数据记录完整详实。

Description

一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法

技术领域

本发明涉及射频信号品质的测试方法，特别是基于虚拟仪器的射频信号功率和杂散指标测试方法。

背景技术

射频信号频谱纯度和功率稳定性是衡量射频信号源设备性能优劣的关键指标，后续大功率射频信号就是将射频信号与脉宽信号进行调制后，通过行波管功率放大并输出得到的。因而，射频信号频谱纯度和功率稳定度的高低直接影响后续信号的品质和设备功能的完成能力，例如探测和分辨能力等。

射频信号源设备作为大功率射频发射设备的信号源，由于频率较高，随着工作时间的增加，晶振或其他高精度元器件老化、参数漂移，会导致输出信号功率、频谱纯度等降低，进而从源头上影响大功率射频信号的品质。

射频信号的功率和杂散特征能有效反映射频信号源设备的工作性能，对射频信号的功率和杂散指标进行测试，能检测整个设备的性能状态，提前预防射频信号源设备的老化。为了保证其可靠性，在射频信号源设备出厂检验、产品使用过程中的检测和维修过程都需要对射频信号功率和杂散指标进行性能测试。

目前一般使用的方法是在构建射频信号源设备外部工作环境条件下，首先将射频源信号输出口与射频信号测试仪器连接；再打开射频源设备，人工设置射频源工作模式；射频源工作正常后，手动调节射频信号测试仪器捕捉信号，并人工判读和确认被测射频源设备的功率、杂散，如若被测射频源信号设备有多个工作频率，还需用重复这一过程。这一人工测试过程一般需要2至3人配合完成，由于人与人之间的交互，尤其是杂散指标没有相应的现成设备可以直观显示，需要耗费大量时间，整个测试过程从搭建环境到完成测试需要耗时0.5小时，且容易受到人为因素的干扰。

发明内容

要解决的技术问题

本发明提出了一种射频信号功率和杂散的自动化测试方法，以解决现有射频信号功率和杂散指标测试工作繁琐，自动化程度低，人为因素影响较大的问题，取代了由人工操作测试射频信号功率和杂散指标的落后方法，有效避免了人工测试误差，减少了人力投入。

技术方案

一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在主控计算机上发出指令设置射频信号测试仪器开机，信号接收中心频率为被测射频信号源设备主发射频率f；主控计算机控制被测射频信号源设备开机，设置被测射频信号源设备工作于主发射频率f条件下，打开射频源信号发射通道，通过射频输出口输出单一的射频信号源；

步骤2：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询射频信号峰值点频率f′，若f′＝f则继续下一步骤3，若f′≠f则重置射频信号测试仪器并重复本步骤；

步骤3：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询射频信号峰值点f′的功率P_f′，并判断功率误差指标ΔP_f＝|P_f′-P₀|是否在正常范围：若在正常范围内，则继续下一步，若不在正常范围内，则关闭射频信号源；其中P₀为被测射频信号源设备设定的标称输出功率；

步骤4：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询小于峰值点f′的次强峰值点的频率f″，并计算频率差Δf＝|f′-f″|，若频率差Δf≥Δf₀，则继续下一步骤5，若Δf＜Δf₀则重复本步骤，其中Δf₀为设定的频差范围；

步骤5：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询次强峰值点f″的功率P_f″，并判断杂散指标P_f′-P_f″是否在正常范围；若在正常范围内，则设备性能正常；若不在正常范围内，则关闭射频信号源。

所述的功率误差的正常范围为小于3dB，杂散指标的正常范围为大于等于65dB。

所述的Δf₀＝2kHz。

有益效果

本发明提出的一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法，采用虚拟仪器技术，以主控计算机为中心，测试人员可以对被测射频信号源设备进行功率和杂散指标进行远程测试：一是通过计算机完成对射频信号测试仪器和被测射频信号源设备的控制和交互，并由计算机完成指标的计算和判断，相比人工测试方法，提高了信息利用效率；二是利用计算机实现测试过程的自动化和测试结果的精确、快速输出，为测试人员判断设备性能状态提供依据。整个测试过程仅需1人进行简单的电脑操作即可完成，由于状态的判读均为计算机自动化完成，时间也缩短为原人工测试的60％，且数据记录完整详实。

附图说明

图1是射频信号功率和杂散指标示意图

图2是测试连接框图

图3是射频信号功率和杂散指标测试方法实施例的流程图

具体实施方式

本发明公开了一种射频信号功率与杂散指标测试方法，该发明能有效提高功率与杂散指标测试自动化程度，减少人为因素对指标的影响，测试连接如图2所示。

下面结合附图3对本发明进一步说明。

步骤1：在主控计算机上发出指令设置射频信号测试仪器的中心频率为被测射频信号频率f；主控计算机控制被测射频信号源设备开机，设置被测射频信号源设备发射频率f，该频率f为射频信号源设备标称工作频率或由测试人员决定，打开射频发射通道，通过射频输出口输出射频信号；

其中主控计算机控制所有被测设备和测试仪器设备完成设备开机和初始化，完成信号功率与杂散指标测试过程的控制，硬件仪器的控制，参数指标的提取和处理，结果的输出；信号测试仪器在主控计算机的控制下完成射频信号功率与杂散指标的测试和测试数据的输出。

通过运行于主控计算机的指令将被测射频信号源设备、射频信号测试仪器控制起来，按规划好的测试流程和指标测试方法，即可实现各设备间的通信，完成整个测试过程。

步骤2：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询射频信号峰值点频率f′，查询所得频率数据结果反馈到主控计算机，若f′＝f则继续下一步骤3，若f′≠f则重置射频信号测试仪器并重复本步骤；

步骤3：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询该峰值点f′的功率P_f′，查询所得功率数据结果反馈到主控计算机，并判断功率误差指标ΔP_f＝|P_f′-P₀|是否在正常范围，P₀为被测射频信号源设备设定的标称输出功率，功率误差指标ΔP_f为判断被测射频信号源设备性能是否满足要求的判定值，正常范围内经验值建议为：功率误差指标ΔP_f为3dB；

主控机提取射频信号测试仪器所测到的射频信号峰值点功率，得到如图1所示功率指标。所述步骤2和3中的设置仪器状态和参数指标查询操作可以通过射频信号测试仪器控制包中的VISA库函数辅助完成。

步骤4：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询小于峰值点f′的次强峰值点的频率f″，查询所得功率数据结果反馈到主控计算机，主控计算机计算功率次强点频率差Δf＝|f′-f″|，若频率差Δf≥Δf₀，则继续下一步骤5，若Δf＜Δf₀则重复本步骤；频率差Δf₀为设定的频差范围，跟被测射频信号源设备的发射频率大小有关，例如设定频差范围Δf₀＝2kHz。

步骤5：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询次强峰值点f″的功率P_f″，查询所得功率数据结果反馈到主控计算机，主控计算机判断杂散指标P_f′-P_f″是否在正常范围。杂散指标为判断被测射频信号源设备性能是否满足要求的另一判定值，正常范围内经验值建议为：P_f′-P_f″≥65dB。

步骤6：若被测射频信号源设备还有其他工作频率点，则从步骤(1)开始重复所有测试过程。若所有频率点处被测射频信号源设备的功率误差和杂散指标均在正常范围内，则设备性能正常，否则射频信号源设备存在老化现象，主控计算机将最终结果输出，关闭射频信号源。

Claims (3)

1.一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在主控计算机上发出指令设置射频信号测试仪器开机，信号接收中心频率为被测射频信号源设备主发射频率f；主控计算机控制被测射频信号源设备开机，设置被测射频信号源设备工作于主发射频率f条件下，打开射频源信号发射通道，通过射频输出口输出单一的射频信号源；

步骤2：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询射频信号峰值点频率f′，若f′＝f则继续下一步骤3，若f′≠f则重置射频信号测试仪器并重复本步骤；

步骤3：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询射频信号峰值点f′的功率P_f′，并判断功率误差指标ΔP_f＝|P_f′-P₀|是否在正常范围：若在正常范围内，则继续下一步；若不在正常范围内，则关闭射频信号源；其中P₀为被测射频信号源设备设定的标称输出功率；

步骤4：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询小于峰值点f′的次强峰值点的频率f″，并计算频率差Δf＝|f′-f″|，若频率差Δf≥Δf₀，则继续下一步骤5，若Δf＜Δf₀则重复本步骤，其中Δf₀为设定的频差范围；

步骤5：主控计算机向射频信号测试仪器发出查询指令，查询次强峰值点f″的功率P_f″，并判断杂散指标P_f′-P_f″是否在正常范围；若在正常范围内，则设备性能正常；若不在正常范围内，则关闭射频信号源。

2.根据权利要求1所述的射频信号功率与杂散的自动化测试方法，其特征在于所述的功率误差的正常范围为小于3dB，杂散指标的正常范围为大于等于65dB。

3.根据权利要求1所述的射频信号功率与杂散的自动化测试方法，其特征在于所述的Δf₀＝2kHz。