CN105959068A - 一种用于数字收发信机射频测试的系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于数字收发信机射频测试的系统及测试方法。所述系统包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路和射频切换装置，所述数字收发信机包括数据端口、射频端口TR1和管理端口，所述环回电路包括射频端口TR0、本振端口和控制端口CTL0，所述射频切换装置包括第一射频端口、第二射频端口、第三射频端口、第四射频端口、第五射频端口和控制端口CTL1。本发明实现了测试的高效率、高准确度；也可实现用数字收发信机的本端环回替代其远端环回，简化了测试过程；还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试需求。

Description

一种用于数字收发信机射频测试的系统及测试方法

技术领域

本发明涉及无线射频及数据通信领域，尤其涉及一种用于数字收发信机射频测试的系统及测试方法。

背景技术

数字收发信机是借助天馈线系统，用来接收、发射经数字调制的无线信号的设备，它是构成微波传输或宽带无线接入设备的重要组成部分。

数字收发信机包括MAC(介质访问控制)、基带PHY(物理层设备)、射频三大部分。相应地，数字收发信机的测试分为数据业务测试、基带测试、射频测试。数字收发信机的射频测试又分为环回测试、接收通道测试、发射通道测试、回波损耗测试等。

针对数字收发信机不同的射频测试项目，需要搭建不同的射频测试链路以满足测试需求，如果手动搭建与测试，则费时费力、效率低下，且由于人为的不必要的错误等原因，导致测量误差大，影响测试结果的准确性；针对环回测试和接收通道测试，如果给数字收发信机做远端环回，则测试过程复杂、测试成本高；如何调节并达到环回测试和接收通道测试所需的数字收发信机接收信号功率，也是需要考虑的重要问题。

发明内容

鉴于以上所述问题，本发明提供一种测试效率较高、测试准确度较高的用于数字收发信机射频测试的系统及测试方法；所述系统也可实现数字收发信机的本端环回，用本端环回替代远端环回，简化了测试过程，降低了测试成本；所述系统还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于数字收发信机射频测试的系统，包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路和射频切换装置，所述数字收发信机包括数据端口、射频端口TR1和管理端口，所述环回电路包括射频端口TR0、本振端口和控制端口CTL0，所述射频切换装置包括第一射频端口、第二射频端口、第三射频端口、第四射频端口、第五射频端口和控制端口CTL1；

所述主控计算机，用于根据射频测试链路，编写、调试及运行相应测试程序，发送控制指令至以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器，读取并保存测试结果；

所述射频测试链路包括环回测试和接收通道测试链路、发射通道测试链路和回波损耗测试链路；

所述以太网测试仪，在环回测试和接收通道测试链路中，发送并经环回处理接收数据，通过对比收、发数据的差异来测试误码率；

所述直流电源，用于通过程控方式实现对数字收发信机供电的通断；

所述信号源，用于环回测试和接收通道测试链路中生成本振端口的输入信号，或用于回波损耗测试链路中，生成数字收发信机射频端口TR1的入射信号；

所述频谱分析仪，在环回测试和接收通道测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的接收信号功率进行测量，或在发射通道测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的发射信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板进行测量，或在回波损耗测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的反射信号功率进行测量；

所述数字收发信机，在环回测试和接收通道测试链路中，数据端口接收、发送数据，射频端口TR1发射并经环回处理接收信号，或在发射通道测试链路中，射频端口TR1发射信号，或在回波损耗测试链路中，对射频端口TR1的入射信号进行反射；

所述开关/衰减控制器，用于输出RS232串口信号，作为射频切换装置的开关控制信号，并用于输出SPI接口信号，作为环回电路的数字步进衰减器控制信号；

所述环回电路，在环回测试和接收通道测试链路中，实现数字收发信机的本端环回及接收信号功率的调节；

所述射频切换装置，用于在各个射频测试链路之间进行切换；

所述主控计算机通过GPIB总线分别与所述以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪连接，所述主控计算机通过RJ45网线与所述数字收发信机的管理端口连接，所述主控计算机通过USB总线与所述开关/衰减控制器连接；所述数字收发信机的数据端口通过RJ45网线与所述以太网测试仪连接，所述直流电源通过DC电源线与所述数字收发信机连接；所述开关/衰减控制器通过RS232串口线、SPI接口线分别与所述射频切换装置的控制端口CTL1、所述环回电路的控制端口CTL0连接；所述射频切换装置分别通过RF射频线与所述数字收发信机的射频端口TR1、频谱分析仪、信号源、环回电路的射频端口TR0、环回电路的本振端口连接。

进一步，所述环回电路还包括第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器和用于调节数字收发信机接收信号功率的数字步进衰减器；

射频端口TR0接收来自数字收发信机的信号，依次经过第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器，然后再次经过双工器、第三衰减器、射频端口TR0，将信号送回数字收发信机；所述环回电路的本振端口接收来自信号源的信号，作为混频器的本地振荡信号；控制端口CTL0接收来自开关/衰减控制器的SPI接口信号，作为数字步进衰减器的控制信号。

再进一步，所述射频切换装置还包括第一耦合器、第一开关、第二开关、第三开关、第二耦合器、负载、第一衰减器、第二衰减器；

所述第一耦合器，其主路上靠近耦合端CP1的一端连接第一射频端口，另一端连接第一开关的K1端，耦合端CP1连接第二开关的S1端；所述第一开关，其K0端连接第二射频端口，K2端经第二衰减器连接至第二开关的S2端，K3端经第一衰减器连接至第二耦合器主路上靠近耦合端CP2的一端；第二开关，其S0端连接第三射频端口，S3端连接第二耦合器的耦合端CP2；第三开关，其W0端连接第四射频端口，W1端连接第五射频端口，W2端连接负载，W3端连接第二耦合器主路上的另一端；所述第一开关的控制端、第二开关的控制端和第三开关的控制端相互连接在一起，并均连接到控制端口CTL1上。

更进一步，所述第二射频端口接收来自数字收发信机射频端口TR1的信号，经第一开关的K0端、第一开关的K1端、第一耦合器主路上的两端、第一射频端口，将信号送至环回电路射频端口TR0，经环回处理，将信号按原路送回数字收发信机射频端口TR1，且第一耦合器在其耦合端CP1将返回的信号耦合出一部分，依次经第二开关的S1端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述环回测试和接收通道测试链路；所述第四射频端口接收来自信号源的信号，依次经过第三开关的W0端、第三开关的W1端、第五射频端口，将信号送至环回电路的本振端口，作为混频器的本地振荡信号；

所述第二射频端口接收来自数字收发信机射频端口TR1的信号，依次经过第一开关的K0端、第一开关的K2端、第二衰减器、第二开关的S2端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述发射通道测试链路；

所述第四射频端口接收来自信号源的信号，依次经过第三开关的W0端、第三开关的W3端、第二耦合器主路上的两端、第一衰减器、第一开关的K3端、第一开关的K0端、第二射频端口，将信号送至数字收发信机射频端口TR1，经其反射，信号按原路返回信号源，且第二耦合器在其耦合端CP2将返回的信号耦合出一部分，依次经过第二开关的S3端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述回波损耗测试链路。

基于一种用于数字收发信机射频测试的系统的测试方法，所述方法包括如下步骤：

1)测试链路校准

射频切换装置切换至相应射频测试链路，将信号源连接通路的输入端并发送信号，频谱分析仪连接通路的输出端并接收信号，记录两者读数并计算差值，获取通路的插损，用于执行测试时修正频谱分析仪或信号源的读数，以正确测得数字收发信机射频端口TR1处来往的信号功率；

2)检查系统连接

确保所述系统各个模块之间的正确、可靠连接；

3)测试程序运行，控制指令传递

主控计算机发送控制指令至以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器；

4)测试初始化

以太网测试仪、信号源、频谱分析仪完成初始化并进入远程控制模式，直流电源向数字收发信机供电，数字收发信机开机后完成初始化并进入测试模式，射频切换装置的开关完成上电初始化，环回电路的数字步进衰减器完成上电初始化；

5)执行测试

射频切换装置切换至相应射频测试链路，环回电路实现数字收发信机的本端环回并调节信号链路的衰减度以满足测试需求，以太网测试仪、信号源、频谱分析仪、数字收发信机开启相应功能、设置相应参数、测试相应指标，主控计算机读取并保存测试结果，相应测试结束，以太网测试仪、信号源、频谱分析仪、数字收发信机关闭相应功能；

6)测试完成

主控计算机生成并保存测试日志，直流电源断开数字收发信机供电。

本发明的有益效果为：

1.特别适用于微波传输或宽带无线接入设备的数字收发信机研发阶段测试，系统设计充分考虑到研发阶段测试全面性需求，设计冗余度高；

2.能够全面融合GPIB、RJ45、USB、RS232、SPI等控制接口，软硬件可扩展性好；

3.将数字收发信机的所有射频测试链路进行系统集成，实现了各射频测试链路之间的自动切换及射频指标的自动测试，提高了测试效率和测试准确度；

4.射频切换装置的三个开关使用相同的控制逻辑，简化了控制程序；

5.实现了环回测试和接收通道测试链路共享，并实现了用数字收发信机的本端环回替代其远端环回，简化了测试环境和测试过程，降低了测试成本；

6.还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试需求。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于数字收发信机射频测试的系统结构示意图。

图2为射频切换装置的结构示意图。

图3为环回测试和接收通道测试时射频切换装置的结构示意图。

图4为发射通道测试时射频切换装置的结构示意图。

图5为回波损耗测试时射频切换装置的结构示意图。

图6为环回电路的结构示意图。

图7为基于所述系统的测试方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明所述一种用于数字收发信机射频测试的系统，包括主控计算机1、以太网测试仪2、直流电源3、信号源4、频谱分析仪5、数字收发信机6、开关/衰减控制器7、环回电路8、射频切换装置9。

其中，所述主控计算机1，用于根据射频测试链路，编写、调试及运行相应测试程序，发送控制指令至以太网测试仪2、直流电源3、信号源4、频谱分析仪5、数字收发信机6、开关/衰减控制器7，实现对其工作的控制，读取并保存测试结果；

所述射频测试链路包括环回测试和接收通道测试链路、发射通道测试链路和回波损耗测试链路；

所述以太网测试仪2，用于环回测试和接收通道测试，发送数据至数字收发信机6数据端口DT，并经环回处理接收来自数字收发信机6数据端口DT的数据，通过对比收、发数据的差异来测试误码率，以此来判断整机收发通道质量；

所述直流电源3，用于通过程控方式实现对数字收发信机6供电的通断；

所述信号源4，用于环回测试和接收通道测试，生成环回电路8本振端口LO的输入信号，或用于回波损耗测试，生成数字收发信机6射频端口TR1的入射信号；

所述频谱分析仪5，用于环回测试和接收通道测试，对数字收发信机6射频端口TR1的接收信号功率进行测量，或用于发射通道测试，对数字收发信机6射频端口TR1的发射信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板进行测量，或用于回波损耗测试，对数字收发信机6射频端口TR1的反射信号功率进行测量；

所述数字收发信机6，用于环回测试和接收通道测试，在数据端口DT接收来自以太网测试仪2的数据，经基带调制、射频调制，在射频端口TR1发射并经环回处理接收信号，再经射频解调、基带解调，在数据端口DT将数据送回以太网测试仪2，或用于发射通道测试，在射频端口TR1发射信号，或用于回波损耗测试，对射频端口TR1的入射信号进行反射；

所述开关/衰减控制器7，用于输出RS232串口信号，作为射频切换装置9的开关控制信号，并用于输出SPI接口信号，作为环回电路8的数字步进衰减器控制信号；

所述环回电路8，用于环回测试和接收通道测试，在射频端口TR0接收来自数字收发信机6的信号，经变频、滤波、放大、衰减度调节等信号处理，在射频端口TR0将信号送回数字收发信机6，以此实现数字收发信机6的本端环回及接收信号功率的调节；

所述射频切换装置9，用于将数字收发信机6的所有射频测试链路进行系统集成，并通过开关/衰减控制器7驱动其在各射频测试链路之间切换。

所述主控计算机1通过GPIB总线分别连接所述以太网测试仪2、直流电源3、信号源4、频谱分析仪5，通过RJ45网线连接所述数字收发信机6，通过USB总线连接所述开关/衰减控制器7；所述数字收发信机6通过RJ45网线连接所述以太网测试仪2，通过DC电源线连接所述直流电源3；所述开关/衰减控制器7通过RS232串口线连接所述射频切换装置9，通过SPI接口线连接所述环回电路8；所述射频切换装置9通过RF射频线分别连接所述数字收发信机6、频谱分析仪5、信号源4、环回电路8。

所述主控计算机1，采用安装有测试程序的通用PC机，其带有GPIB卡、RJ45网口、USB接口；所述以太网测试仪2，支持10/100/1000Mbps传输速率的测试,可进行物理层、数据链路层、网络层的误码率测试，其带有GPIB接口、RJ45网口；所述直流电源3，采用程控方式实现软启动、软停止，其带有GPIB接口；所述信号源4，为矢量信号源，可生成连续波信号、I/Q调制的矢量信号，其带有GPIB接口；所述频谱分析仪5，可测量信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板指标，其带有GPIB接口；所述数字收发信机6，是借助天馈线系统，用来接收、发射经数字调制的无线信号的设备，其带有RJ45型管理端口MNG、RJ45型数据端口DT、射频端口TR1；所述开关/衰减控制器7，可同时控制开关和数字步进衰减器，其输入接口为USB接口，其输出接口之一为RS232串口，用于输出射频切换装置9的开关控制信号，其另一输出接口为SPI接口，用于输出环回电路8的数字步进衰减器控制信号。

图2为射频切换装置9的结构示意图。如图2所示，射频切换装置9，包括第一耦合器90、第一开关91、第二开关92、第三开关93、第二耦合器94、负载95、第一衰减器96、第二衰减器97、第一射频端口P0、第二射频端口P1、第三射频端口P2、第四射频端口P3、第五射频端口P4、控制端口CTL1。

其中，第一耦合器90，用于将环回电路8送回数字收发信机6的信号耦合出一部分，以便频谱分析仪5监测数字收发信机6的接收信号；第一开关91、第二开关92、第三开关93，用于通过其组合切换，实现各射频测试链路的选择；第二耦合器94，用于将数字收发信机6反射回信号源4的信号耦合出一部分，以便频谱分析仪5测量数字收发信机6的反射信号功率；负载95，用于连接第三开关93的空闲端W2，以免空载；第一衰减器96，用于改善数字收发信机6和信号源4之间的阻抗匹配；第二衰减器97，用于改善数字收发信机6和频谱分析仪5之间的阻抗匹配。

第一耦合器90，其主路上靠近耦合端CP1的一端连接第一射频端口P0，另一端连接第一开关91的K1端，耦合端CP1连接第二开关92的S1端；第一开关91，其K0端连接第二射频端口P1，K2端经第二衰减器97连接至第二开关92的S2端，K3端经第一衰减器96连接至第二耦合器94主路上靠近耦合端CP2的一端；第二开关92，其S0端连接第三射频端口P2，S3端连接第二耦合器94的耦合端CP2；第三开关93，其W0端连接第四射频端口P3，W1端连接第五射频端口P4，W2端连接负载95，W3端连接第二耦合器94主路上的另一端；第一开关91的控制端、第二开关92的控制端和第三开关93的控制端相互连接在一起，并连接到控制端口CTL1，以实现三个开关接收相同的控制逻辑。

第一耦合器90、第二耦合器94，均为10dB定向耦合器；第一开关91、第二开关92、第三开关93，均为基于PIN二极管的单刀三掷射频开关，其控制类型为TTL电平控制，控制端为RS232串口；负载95，为50欧姆负载；第一衰减器96、第二衰减器97，均为3dB固定衰减器；第一至第五射频端口P0～P4，均为SMA接口；控制端口CTL1，为RS232串口。

图3为环回测试和接收通道测试时射频切换装置9的结构示意图。如图3所示，第二射频端口P1，接收来自数字收发信机6射频端口TR1的信号，经第一开关91的K0端、第一开关91的K1端、第一耦合器90主路上的两端、第一射频端口P0，将信号送至环回电路8射频端口TR0，经环回处理，将信号按原路送回数字收发信机6射频端口TR1，且第一耦合器90在其耦合端CP1将返回的信号耦合出一部分，经第二开关92的S1端、第二开关92的S0端、第三射频端口P2，将信号送至频谱分析仪5，形成环回测试和接收通道测试链路；第四射频端口P3，接收来自信号源4的信号，经第三开关93的W0端、第三开关93的W1端、第五射频端口P4，将信号送至环回电路8本振端口LO，作为混频器82的本地振荡信号。

图4为发射通道测试时射频切换装置9的结构示意图。如图4所示，第二射频端口P1，接收来自数字收发信机6射频端口TR1的信号，经第一开关91的K0端、第一开关91的K2端、第二衰减器97、第二开关92的S2端、第二开关92的S0端、第三射频端口P2，将信号送至频谱分析仪5，形成发射通道测试链路；第四射频端口P3，经第三开关93的W0端、第三开关93的W2端，连接至负载95，以免空载。

图5为回波损耗测试时射频切换装置9的结构示意图。如图5所示，第四射频端口P3，接收来自信号源4的信号，经第三开关93的W0端、第三开关93的W3端、第二耦合器94主路上的两端、第一衰减器96、第一开关91的K3端、第一开关91的K0端、第二射频端口P1，将信号送至数字收发信机6射频端口TR1，经其反射，信号按原路返回信号源4，且第二耦合器94在其耦合端CP2将返回的信号耦合出一部分，经第二开关92的S3端、第二开关92的S0端、第三射频端口P2，将信号送至频谱分析仪5，形成回波损耗测试链路。

图6为环回电路8的结构示意图。如图6所示，环回电路8，包括第三衰减器80、双工器81、混频器82、带通滤波器83、放大器84、数字步进衰减器85、射频端口TR0、本振端口LO、控制端口CTL0。

其中，第三衰减器80，用于改善数字收发信机6和环回电路8之间的阻抗匹配；双工器81，用于隔离收、发信号；混频器82，用于将信号变频为数字收发信机6可接收的信号；带通滤波器83，用于滤除本振泄漏、杂散等干扰；放大器84，用于将变频后的信号进行有效放大；数字步进衰减器85，用于调节环回电路8中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机6接收信号功率的调节。

射频端口TR0接收来自数字收发信机6的信号，经第三衰减器80、双工器81、混频器82、带通滤波器83、放大器84、数字步进衰减器85，又经双工器81、第三衰减器80、射频端口TR0，将信号送回数字收发信机6；本振端口LO接收来自信号源4的信号，作为混频器82的本地振荡信号；控制端口CTL0接收来自开关/衰减控制器7的SPI接口信号，作为数字步进衰减器85的控制信号。

第三衰减器80，为3dB固定衰减器；双工器81，是由两组不同频率的滤波器构成的双向三端滤波器，其收发隔离度达65dB；混频器82，为基于GaAs MMIC的双平衡混频器；带通滤波器83，为多阶级联LC带通滤波器；放大器84，为基于GaAs MMIC的低噪声放大器；数字步进衰减器85，为基于GaAs MMIC的数字步进衰减器，其衰减步长为0.5dB，最大衰减值达63dB，控制类型为TTL电平控制，控制端是环回电路8的控制端口CTL0，为SPI接口；射频端口TR0、本振端口LO，均为SMA接口。

图7为基于所述系统的测试方法流程图，所述方法包括以下步骤：

S701，测试链路校准。射频切换装置9切换至环回测试和接收通道测试链路，如图3所示；将信号源4连接第一射频端口P0并发送信号，频谱分析仪5连接第二射频端口P1并接收信号，记录两者读数并计算差值，获取该通路的插损，记为IL₀₁，按同样的方法获取第一射频端口P0到第三射频端口P2通路的插损，记为IL₀₂；执行测试时，频谱分析仪5的读数加上(IL₀₂－IL₀₁)即为数字收发信机6射频端口TR1的接收信号功率，单位为dBm；

射频切换装置9切换至发射通道测试链路，如图4所示；按上述方法获取第二射频端口P1到第三射频端口P2通路的插损，记为IL₁₂；执行测试时，频谱分析仪5的读数加上IL₁₂即为数字收发信机6射频端口TR1的发射信号功率，单位为dBm；

射频切换装置9切换至回波损耗测试链路，如图5所示；按上述方法获取第四射频端口P3到第二射频端口P1通路的插损，记为LS₃₁，获取第二射频端口P1到第三射频端口P2通路的插损，记为LS₁₂；执行测试时，信号源4的读数减去LS₃₁即为数字收发信机6射频端口TR1的入射信号功率，单位为dBm，频谱分析仪5的读数加上LS₁₂即为数字收发信机6射频端口TR1的反射信号功率，单位为dBm。

S702，检查系统连接。确保所述系统各个模块之间的正确、可靠连接。

S703，测试程序运行，控制指令传递。主控计算机1发送控制指令至以太网测试仪2、直流电源3、信号源4、频谱分析仪5、数字收发信机6、开关/衰减控制器7。

S704，测试初始化。以太网测试仪2、信号源4、频谱分析仪5完成初始化并进入远程控制模式，直流电源3向数字收发信机6供电，数字收发信机6开机后完成初始化并进入测试模式，射频切换装置9的第一至第三开关91～93完成上电初始化，环回电路8的数字步进衰减器85完成上电初始化。

S705，环回测试。射频切换装置9切换至环回测试和接收通道测试链路，如图3所示；以太网测试仪2开启误码率测试功能，设置数据传输速率等参数，并发送数据；数字收发信机6在数据端口DT接收数据，经基带调制、射频调制，在射频端口TR1发射一定频率、电平、调制方式、信道间隔的信号；信号源4生成一定频率、电平的连续波信号，作为环回电路8本振端口LO的输入信号；环回电路8实现数字收发信机6的本端环回，并设置信号链路的衰减度；频谱分析仪5开启信道功率测试功能，设置频率显示范围、电平显示范围、频率分辨率、扫描时间等参数，并监测数字收发信机6的接收信号功率；数字收发信机6在射频端口TR1接收到合适电平的信号，经射频解调、基带解调，在数据端口DT将数据送回以太网测试仪2；以太网测试仪2接收数据，通过对比收、发数据的差异来测试误码率；主控计算机1读取并保存测试结果。

S706，接收通道测试。数字收发信机6开启均方误差测试功能，通过对比收、发信号的差异来测试均方误差；环回电路8设置不同的信号链路衰减度，数字收发信机6设置不同的发射信号调制方式、信道间隔；数字收发信机6接收到不同电平、调制方式、信道间隔的信号，测得相应均方误差；环回电路8逐渐增加信号链路的衰减度，频谱分析仪5监测到数字收发信机6接收信号功率逐渐减少，以太网测试仪2测得误码率的变化，直到误码率恶化到一定值时，测得数字收发信机6射频端口TR1的接收信号功率，即为接收灵敏度电平，单位为dBm；环回电路8逐渐减少信号链路的衰减度，频谱分析仪5监测到数字收发信机6接收信号功率逐渐增加，以太网测试仪2测得误码率的变化，直到误码率恶化到一定值时，测得数字收发信机6射频端口TR1的接收信号功率，即为最大可接收电平，单位为dBm；最大可接收电平减去接收灵敏度电平，即为动态范围，单位为dB；主控计算机1读取并保存测试结果。

S707，发射通道测试。射频切换装置9切换至发射通道测试链路，如图4所示；以太网测试仪2停止测试，信号源4关闭信号，数字收发信机6关闭均方误差测试功能，环回电路8停止工作；频谱分析仪5依次开启信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板测试功能，并设置相应参数以满足测试需求；数字收发信机6设置相应的发射信号电平、调制方式、信道间隔以满足测试需求；频谱分析仪5测试相应指标；主控计算机1读取并保存测试结果。

S708，回波损耗测试。射频切换装置9切换至回波损耗测试链路，如图5所示；数字收发信机6关闭发射信号；信号源4生成一定频率、电平、调制方式、信道间隔的矢量信号，作为数字收发信机6射频端口TR1的入射信号；读取信号源4的读数，算出数字收发信机6射频端口TR1的入射信号功率；数字收发信机6在射频端口TR1对入射信号进行反射；频谱分析仪5开启信道功率测试功能，设置相应参数，测得数字收发信机6射频端口TR1的反射信号功率；反射信号功率与入射信号功率的差值，即为回波损耗，单位为dB；主控计算机1读取并保存测试结果。

S709，测试完成。主控计算机1生成并保存测试日志，直流电源3断开数字收发信机6供电。

本发明将数字收发信机的所有射频测试链路进行系统集成，可实现各射频测试链路之间的自动切换及射频指标的自动测试，提高了测试效率和测试准确度；所述系统也可实现数字收发信机的本端环回，用本端环回替代远端环回，简化了测试过程，降低了测试成本；所述系统还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试需求。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于：包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路和射频切换装置，所述数字收发信机包括数据端口、射频端口TR1和管理端口，所述环回电路包括射频端口TR0、本振端口和控制端口CTL0，所述射频切换装置包括第一射频端口、第二射频端口、第三射频端口、第四射频端口、第五射频端口和控制端口CTL1；

所述主控计算机，用于根据射频测试链路，编写、调试及运行相应测试程序，发送控制指令至以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器，读取并保存测试结果；

所述射频测试链路包括环回测试和接收通道测试链路、发射通道测试链路和回波损耗测试链路；

所述以太网测试仪，在环回测试和接收通道测试链路中，发送并经环回处理接收数据，通过对比收、发数据的差异来测试误码率；

所述直流电源，用于通过程控方式实现对数字收发信机供电的通断；

所述信号源，用于环回测试和接收通道测试链路中生成本振端口的输入信号，或用于回波损耗测试链路中，生成数字收发信机射频端口TR1的入射信号；

所述频谱分析仪，在环回测试和接收通道测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的接收信号功率进行测量，或在发射通道测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的发射信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板进行测量，或在回波损耗测试链路中，对数字收发信机射频端口TR1的反射信号功率进行测量；

所述数字收发信机，在环回测试和接收通道测试链路中，数据端口接收、发送数据，射频端口TR1发射并经环回处理接收信号，或在发射通道测试链路中，射频端口TR1发射信号，或在回波损耗测试链路中，对射频端口TR1的入射信号进行反射；

所述开关/衰减控制器，用于输出RS232串口信号，作为射频切换装置的开关控制信号，并用于输出SPI接口信号，作为环回电路的数字步进衰减器控制信号；

所述环回电路，在环回测试和接收通道测试链路中，实现数字收发信机的本端环回及接收信号功率的调节；

所述射频切换装置，用于在各个射频测试链路之间进行切换；

所述主控计算机通过GPIB总线分别与所述以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪连接，所述主控计算机通过RJ45网线与所述数字收发信机的管理端口连接，所述主控计算机通过USB总线与所述开关/衰减控制器连接；所述数字收发信机的数据端口通过RJ45网线与所述以太网测试仪连接，所述直流电源通过DC电源线与所述数字收发信机连接；所述开关/衰减控制器通过RS232串口线、SPI接口线分别与所述射频切换装置的控制端口CTL1、所述环回电路的控制端口CTL0连接；所述射频切换装置分别通过RF射频线与所述数字收发信机的射频端口TR1、频谱分析仪、信号源、环回电路的射频端口TR0、环回电路的本振端口连接。

2.如权利要求1所述的一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于：所述环回电路还包括第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器和用于调节数字收发信机接收信号功率的数字步进衰减器；

射频端口TR0接收来自数字收发信机的信号，依次经过第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器，然后再次经过双工器、第三衰减器、射频端口TR0，将信号送回数字收发信机；所述环回电路的本振端口接收来自信号源的信号，作为混频器的本地振荡信号；控制端口CTL0接收来自开关/衰减控制器的SPI接口信号，作为数字步进衰减器的控制信号。

3.如权利要求1或2所述的一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于：所述射频切换装置还包括第一耦合器、第一开关、第二开关、第三开关、第二耦合器、负载、第一衰减器、第二衰减器；

所述第一耦合器，其主路上靠近耦合端CP1的一端连接第一射频端口，另一端连接第一开关的K1端，耦合端CP1连接第二开关的S1端；所述第一开关，其K0端连接第二射频端口，K2端经第二衰减器连接至第二开关的S2端，K3端经第一衰减器连接至第二耦合器主路上靠近耦合端CP2的一端；第二开关，其S0端连接第三射频端口，S3端连接第二耦合器的耦合端CP2；第三开关，其W0端连接第四射频端口，W1端连接第五射频端口，W2端连接负载，W3端连接第二耦合器主路上的另一端；所述第一开关的控制端、第二开关的控制端和第三开关的控制端相互连接在一起，并均连接到控制端口CTL1上。

4.如权利要求3所述的一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于：所述第二射频端口接收来自数字收发信机射频端口TR1的信号，经第一开关的K0端、第一开关的K1端、第一耦合器主路上的两端、第一射频端口，将信号送至环回电路射频端口TR0，经环回处理，将信号按原路送回数字收发信机射频端口TR1，且第一耦合器在其耦合端CP1将返回的信号耦合出一部分，依次经第二开关的S1端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述环回测试和接收通道测试链路；所述第四射频端口接收来自信号源的信号，依次经过第三开关的W0端、第三开关的W1端、第五射频端口，将信号送至环回电路的本振端口，作为混频器的本地振荡信号；

所述第二射频端口接收来自数字收发信机射频端口TR1的信号，依次经过第一开关的K0端、第一开关的K2端、第二衰减器、第二开关的S2端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述发射通道测试链路；

所述第四射频端口接收来自信号源的信号，依次经过第三开关的W0端、第三开关的W3端、第二耦合器主路上的两端、第一衰减器、第一开关的K3端、第一开关的K0端、第二射频端口，将信号送至数字收发信机射频端口TR1，经其反射，信号按原路返回信号源，且第二耦合器在其耦合端CP2将返回的信号耦合出一部分，依次经过第二开关的S3端、第二开关的S0端、第三射频端口，将信号送至频谱分析仪，形成所述回波损耗测试链路。

5.基于如权利要求1所述的一种用于数字收发信机射频测试的系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)测试链路校准

射频切换装置切换至相应射频测试链路，将信号源连接通路的输入端并发送信号，频谱分析仪连接通路的输出端并接收信号，记录两者读数并计算差值，获取通路的插损，用于执行测试时修正频谱分析仪或信号源的读数，以正确测得数字收发信机射频端口TR1处来往的信号功率；

2)检查系统连接

确保所述系统各个模块之间的正确、可靠连接；

3)测试程序运行，控制指令传递

主控计算机发送控制指令至以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器；

4)测试初始化

以太网测试仪、信号源、频谱分析仪完成初始化并进入远程控制模式，直流电源向数字收发信机供电，数字收发信机开机后完成初始化并进入测试模式，射频切换装置的开关完成上电初始化，环回电路的数字步进衰减器完成上电初始化；

5)执行测试

射频切换装置切换至相应射频测试链路，环回电路实现数字收发信机的本端环回并调节信号链路的衰减度以满足测试需求，以太网测试仪、信号源、频谱分析仪、数字收发信机开启相应功能、设置相应参数、测试相应指标，主控计算机读取并保存测试结果，相应测试结束，以太网测试仪、信号源、频谱分析仪、数字收发信机关闭相应功能；

6)测试完成

主控计算机生成并保存测试日志，直流电源断开数字收发信机供电。