CN106253997B - 一种多频段交叉互调测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多频段交叉互调测试系统，使用了两个宽带信号源、两个宽带功率放大器、宽带接收机、功率计，增加开关箱切换发射通道和接收通道，使发射功率可切换到任意一测试模块。在测试模块内，使用耦合器监控每个输入端的发射功率，采用两个测试开关分别切换信号的输出电桥。通过电桥将信号混合输出至双工器。第一测试开关和第二测试开关分别切换两个接收通道和两个耦合通道。第三开关公共端连接宽带接收机，其余端口切换不同模块接收端。第四开关公共端连接功率计，其余端口切换不同模块耦合端口，检测发射功率。通过独立切换发射信号1通道、发射信号2通道和互调接收通道，既可以实现单一频段互调测试，也可以实现两个频段交叉互调测试。
Description
技术领域
本发明涉及无源器件的测试技术领域，尤其涉及一种无源器件的多频段互调测试和交叉互调测试系统。
背景技术
无源互调分析仪是一种测试无源器件及系统的无源互调的测试设备，主要技术参数有测试功率、系统残余互调，工作频率带宽等。
传统的互调分析仪如图1所示，由主控计算机控制第一信号源和第二信号源的频率，经第一功率放大器和第二功率放大器放大后输出第一合路滤波器，经测试的第一合路滤波器的测试端输出到被测器件，可测试被测件的反向及前向互调值。接收多采用接收机测试互调信号。传统的互调仪在测试时一般只能测试一个频段的互调，对于多个频段测试，需要采用多台不同频段的互调仪，而不同频段的互调仪并不能协同工作，无法测试两个不同频段组合的互调产物，特别是落在第三频段的互调产物。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，实现一种可测试多个频段互调测试功能，且能够测试多个频段交叉互调产物的互调测试系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多频段交叉互调测试系统，包括主控计算机、第一宽带信号源、第二宽带信号源、第一宽带功率放大器、第二宽带功率放大器、宽带接收机、功率计、开关箱和若干测试模块；其中，所述开关箱内包含四个独立开关：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。
第一宽带信号源连接第一宽带功率放大器的输入端、第一宽带功率放大器的输出端连接开关箱的第一开关的公共端；第二宽带信号源连接第二宽带功率放大器的输入端、第二宽带功率放大器的输出端连接开关箱的第二开关的公共端；第一开关可将第一宽带信号源的发射信号1切换到任意测试模块的信号输入TX1端；第二开关可将第二宽带信号源的发射信号2切换到任意测试模块的信号输入TX2端；第三开关的公共端接宽带接收机，其余端口连接不同测试模块互调输出端，可将不同测试模块的互调信号切换至宽带接收机；第四开关的公共端接功率计，其余端口连接不同测试模块功率检测端，检测不同测试模块的发射功率。
每个测试模块包含四个开关：第一测试开关、第二测试开关、第三测试开关、第四测试开关，两个耦合器：第一耦合器、第二耦合器，两个电桥：第一电桥、第二电桥，两个双工器：第一双工器、第二双工器。第一测试开关的两个输入端分别连接两个双工器的RX输出，公共端作为测试模块的互调输出端，输出互调信号；第二测试开关的两个输入端分别连接两个耦合器的耦合输出端，公共端作为测试模块的功率检测端，输出功率检测信号；第三测试开关的公共端连接第一耦合器的输出端，两个输出端分别连接第一电桥的第一输入端和第二电桥的第一输入端；第四测试开关的公共端连接第二耦合器的输出端，两个输出端分别连接第一电桥的第二输入端和第二电桥的第二输入端；第一电桥的第一输出端连接第一双工器的发射输入TX端，第二电桥的第一输出端连接第二双工器的发射输入TX端；第一电桥的第二输出端和第二电桥的第二输出端均连接匹配负载；第一耦合器的输入端作为测试模块的信号输入TX1端；第二耦合器的输入端作为测试模块的信号输入TX2端。
进一步地，主控计算机通过网络总线控制第一宽带信号源、第二宽带信号源、宽带接收机、开关箱、功率计和测试模块。
进一步地，开关箱内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
进一步地，测试模块内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
进一步地，该系统采用的开关为功率大于100W的宽带机械开关。
进一步地，该系统采用的双工器为三阶互调低于-125dBm@2×43dBm的双工器。
进一步地，该系统采用的耦合器和电桥根据测试模块的工作频段设置。
进一步地，第一宽带信号源的发射频率为f1，第二宽带信号源的发射频率为f2，宽带接收机的接收频率为f3，满足f3＝|m f1-n f2|，m、n为正整数。
进一步地，该系统的测试过程如下：
(1)根据被测件的频段，连接测试模块频率对应的端口。
(2)主控计算机控制开关箱和测试模块的开关切换，选择发射信号1和发射信号2及互调接收的通路。
(3)主控计算机控制第一宽带信号源的发射频率为f1并打开发送，通过控制第一宽带信号源的发送幅度，调节第一宽带功率放大器的发送功率。并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值。
(4)主控计算机控制第二宽带信号源的发射频率为f2并打开发送，通过控制第二宽带信号源的发送幅度，调节第二宽带功率放大器的发送功率。并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值。
(5)主控计算机控制开关箱的第三开关和测试模块内的第一测试开关，切换互调信号接收通道，控制宽带接收机的接收频率，读取宽带接收机接收到的信号幅度。
(6)改变第一宽带信号源的发射频率f1、第二宽带信号源的发射频率f2，重复以上步骤2-5。测试完所有需测试的频率组合。
(7)测量结束，保存测试结果。
本发明的有益效果是：本发明多频段交叉互调测试系统与传统的互调分析仪系统相比，使用了第一宽带信号源、第二宽带信号源、宽带接收机、功率计，增加开关箱切换发射通道和接收通道，使发射功率可以切换到任意一个测试模块。在测试模块内，使用耦合器监控每个输入端的发射功率，采用第三测试开关和第四测试开关分别切换信号的输出电桥。通过电桥将信号混合输出至双工器。第一测试开关和第二测试开关分别切换两个接收通道和两个耦合通道。第三开关公共端连接宽带接收机，其余端口切换不同模块接收端口，测试互调信号。第四开关公共端连接功率计，其余端口切换不同模块耦合端口，检测发射功率。通过独立的切换发射信号1通道、发射信号2通道和互调接收通道，既可以实现单一频段互调测试，也可以实现两个频段交叉互调测试。
附图说明
图1为传统的互调分析仪示意图；
图2为本发明多频段交叉互调测试系统整体结构示意图；
图3为本发明多频段交叉互调测试系统的测试模块结构图；
图中：第一宽带信号源101、第二宽带信号源102、宽带接收机103、功率计104、开关箱200、测试模块300、第一测试开关301、第二测试开关302、第三测试开关303、第四测试开关304、第一耦合器305、第二耦合器306、第一电桥307、第二电桥308、第一双工器309、第二双工器310。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图2所示，本发明一种多频段交叉互调测试系统，包括主控计算机、第一宽带信号源101、第二宽带信号源102、宽带接收机103、功率计104、第一宽带功率放大器105、第二宽带功率放大器106、开关箱200和若干测试模块300；其中，所述开关箱200内包含四个独立开关：第一开关201、第二开关202、第三开关203和第四开关204。
主控计算机通过网络总线控制第一宽带信号源101、第二宽带信号源102、宽带接收机103、开关箱200、功率计104和测试模块300。
第一宽带信号源101连接第一宽带功率放大器105的输入端、第一宽带功率放大器105的输出端连接开关箱200的第一开关201的公共端；第二宽带信号源102连接第二宽带功率放大器106的输入端、第二宽带功率放大器106的输出端连接开关箱200的第二开关202的公共端；第一开关201可将第一宽带信号源101的发射信号1切换到任意测试模块300的信号输入TX1端；第二开关202可将第二宽带信号源102的发射信号2切换到任意测试模块300的信号输入TX2端；第三开关203的公共端接宽带接收机103，其余端口连接不同测试模块300互调输出端，可将不同测试模块300的互调信号切换至宽带接收机103；第四开关204的公共端接功率计104，其余端口连接不同测试模块300功率检测端，检测不同测试模块300的发射功率；开关箱200内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
每个测试模块300内部连接如图3所示，包含四个开关：第一测试开关301、第二测试开关302、第三测试开关303、第四测试开关304，两个耦合器：第一耦合器305、第二耦合器306，两个电桥：第一电桥307、第二电桥308，两个双工器：第一双工器309、第二双工器310。如图所示，第一测试开关301的两个输入端分别连接两个双工器的RX输出，公共端作为测试模块300的互调输出端，输出互调信号；第二测试开关302的两个输入端分别连接两个耦合器的耦合输出端，公共端作为测试模块300的功率检测端，输出功率检测信号；第三测试开关303的公共端连接第一耦合器305的输出端，两个输出端分别连接第一电桥307的第一输入端和第二电桥308的第一输入端；第四测试开关304的公共端连接第二耦合器306的输出端，两个输出端分别连接第一电桥307的第二输入端和第二电桥308的第二输入端；第一电桥307的第一输出端连接第一双工器309的发射输入TX端，第二电桥308的第一输出端连接第二双工器310的发射输入TX端；第一电桥307的第二输出端和第二电桥308的第二输出端均连接匹配负载；第一耦合器305的输入端作为测试模块300的信号输入TX1端；第二耦合器306的输入端作为测试模块300的信号输入TX2端。测试模块300内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
本发明开关为功率大于100W的宽带机械开关。双工器为三阶互调低于-125dBm@2×43dBm的双工器。耦合器和电桥根据测试模块300的工作频段选择对应频段的器件。
本发明多频段交叉互调测试系统增加开关箱200切换发射通道和接收通道，使发射功率可以切换到任意一个测试模块300。在测试模块300内，使用耦合器监控每个输入端的发射功率，采用第三测试开关303和第四测试开关304分别切换信号的输出电桥。通过电桥将信号混合输出至双工器。第一测试开关301和第二测试开关302分别切换两个接收通道和两个耦合通道。第三开关203公共端连接宽带接收机103，其余端口切换不同模块接收端口，测试互调信号。第四开关204公共端连接功率计104，其余端口切换不同模块耦合端口，检测发射功率。通过独立的切换发射信号1通道、发射信号2通道和互调接收通道，既可以实现单一频段互调测试，也可以实现两个频段交叉互调测试。
假定第一宽带信号源101的发射频率为f1，第二宽带信号源102的发射频率为f2，宽带接收机103的接收频率为f3，满足f3＝|m f1-n f2|，m、n为正整数。
本发明的测试过程如下：
1：根据被测件的频段，连接测试模块频率对应的端口。
2：主控计算机控制开关箱和测试模块的开关切换，选择发射信号1和发射信号2及互调接收的通路。
3：主控计算机控制第一宽带信号源的发射频率为f1并打开发送，通过控制第一宽带信号源的发送幅度，调节第一宽带功率放大器的发送功率。并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值。
4：主控计算机控制第二宽带信号源的发射频率为f2并打开发送，通过控制第二宽带信号源的发送幅度，调节第二宽带功率放大器的发送功率。并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值。
5：主控计算机控制开关箱的第三开关和测试模块内的第一测试开关，切换互调信号接收通道，控制宽带接收机的接收频率，读取宽带接收机接收到的信号幅度。
6：改变第一宽带信号源的发射频率f1、第二宽带信号源的发射频率f2，重复以上步骤2-5。测试完所有需测试的频率组合。
7：测量结束，保存测试结果。
实施例
本实施例采用宽带信号源型号为Agilent MXG 5181A，宽带接收机为Agilent MXA9020A，功率计为Agilent U2000，整个测试系统包含三个测试模块和一个开关箱、两个宽带功率放大器。
测试一个三频合路滤波器，有三个输入端，端口一为820～880MHz，端口二为890～960MHz，端口三1920～2170MHz；一个合路输出端。
测试模块一端口1工作在CDMA频段，发射Tx频段865～894MHz，接收Rx频段820-849MHz。
测试模块二端口1工作在GSM频段，发射Tx频段为925～960MHz，接收Rx频段为880-915MHz。
测试模块三端口1工作在WCDMA频段，发射Tx频段为2110～2170MHz，接收Rx频段为1920～2060MHz。
将被测件的端口一、二、三分别与三个测试模块的对应端口连接。公共输出端连接低互调负载。
设置第一宽带信号源发送频率f1＝880MHz，第二宽带信号源发送频率f2＝960MHz。
控制开关箱第一开关切换信号1至测试模块一，控制测试模块一内的第三测试开关切换信号1至第一双工器TX端口。
控制开关箱第四开关切换至测试模块一，控制测试模块一内的第二测试开关切换至第一耦合器耦合端。这样测试模块一的第一耦合器端口的耦合信号可以通过功率计读取。如果有偏差，调节信号大小至需要值。
控制开关箱第二开关切换信号2至测试模块二，控制测试模块二内的第三测试开关切换信号2至第一双工器TX端口。
控制开关箱第四开关切换至测试模块二，控制测试模块二内的第二测试开关切换至第一耦合器耦合端。这样测试模块二的第一耦合器端口的耦合信号可以通过功率计读取。如果有偏差，调节信号大小至需要值。
控制开关箱第三开关切换至测试模块三，控制测试模块三内的第一测试开关切换至双工器RX端。设置宽带接收机接收频率f3＝3f2-f1＝2000MHz，读取接收到的信号幅度，完成一次组合互调测量。
改变f1或f2的频率，重复上述步骤可以测量多个频率点的互调。
Claims (9)
1.一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，包括主控计算机、第一宽带信号源、第二宽带信号源、第一宽带功率放大器、第二宽带功率放大器、宽带接收机、功率计、开关箱和若干测试模块；其中，所述开关箱内包含四个独立开关：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；第一宽带信号源连接第一宽带功率放大器的输入端，第一宽带功率放大器的输出端连接开关箱的第一开关的公共端；第二宽带信号源连接第二宽带功率放大器的输入端，第二宽带功率放大器的输出端连接开关箱的第二开关的公共端；第一开关可将第一宽带信号源的发射信号1切换到任意测试模块的信号输入TX1端；第二开关可将第二宽带信号源的发射信号2切换到任意测试模块的信号输入TX2端；第三开关的公共端接宽带接收机，其余端口连接不同测试模块互调输出端，可将不同测试模块的互调信号切换至宽带接收机；第四开关的公共端接功率计，其余端口连接不同测试模块功率检测端，检测不同测试模块的发射功率；
每个测试模块包含四个开关：第一测试开关、第二测试开关、第三测试开关、第四测试开关，两个耦合器：第一耦合器、第二耦合器，两个电桥：第一电桥、第二电桥，两个双工器：第一双工器、第二双工器；第一测试开关的两个输入端分别连接两个双工器的RX输出，公共端作为测试模块的互调输出端，输出互调信号；第二测试开关的两个输入端分别连接两个耦合器的耦合输出端，公共端作为测试模块的功率检测端，输出功率检测信号；第三测试开关的公共端连接第一耦合器的输出端，两个输出端分别连接第一电桥的第一输入端和第二电桥的第一输入端；第四测试开关的公共端连接第二耦合器的输出端，两个输出端分别连接第一电桥的第二输入端和第二电桥的第二输入端；第一电桥的第一输出端连接第一双工器的发射输入TX端，第二电桥的第一输出端连接第二双工器的发射输入TX端；第一电桥的第二输出端和第二电桥的第二输出端均连接匹配负载；第一耦合器的输入端作为测试模块的信号输入TX1端；第二耦合器的输入端作为测试模块的信号输入TX2端。
2.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，主控计算机通过网络总线控制第一宽带信号源、第二宽带信号源、宽带接收机、开关箱、功率计和测试模块。
3.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，开关箱内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
4.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，测试模块内包含通信控制主板，主控计算机可单独控制每个开关的切换。
5.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，该系统采用的开关为功率大于100W的宽带机械开关。
6.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，该系统采用的双工器为三阶互调低于-125dBm@2×43dBm的双工器。
7.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，该系统采用的耦合器和电桥根据测试模块的工作频段选择对应频段的器件。
8.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，第一宽带信号源的发射频率为f1，第二宽带信号源的发射频率为f2，宽带接收机的接收频率为f3，满足f3＝|m f1-n f2|，m、n为正整数。
9.根据权利要求1所述的一种多频段交叉互调测试系统，其特征在于，该系统的测试过程如下：
(1)根据被测件的频段，连接测试模块频率对应的端口；
(2)主控计算机控制开关箱和测试模块的开关切换，选择发射信号1和发射信号2及互调接收的通路；
(3)主控计算机控制第一宽带信号源的发射频率为f1并打开发送，通过控制第一宽带信号源的发送幅度，调节第一宽带功率放大器的发送功率；并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值；
(4)主控计算机控制第二宽带信号源的发射频率为f2并打开发送，通过控制第二宽带信号源的发送幅度，调节第二宽带功率放大器的发送功率；并通过功率计监控输出功率大小，并调节至需要值；
(5)主控计算机控制开关箱的第三开关和测试模块内的第一测试开关，切换互调信号接收通道，控制宽带接收机的接收频率，读取宽带接收机接收到的信号幅度；
(6)改变第一宽带信号源的发射频率f1、第二宽带信号源的发射频率f2，重复以上步骤(2)-(5)；测试完所有需测试的频率组合；
(7)测量结束，保存测试结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |