CN106533584A

CN106533584A - 正向无源互调测试系统

Info

Publication number: CN106533584A
Application number: CN201611062434.XA
Authority: CN
Inventors: 高勇; 李恩; 高冲; 郑虎; 周书; 王强; 张云鹏
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-03-22

Abstract

本发明提供一种正向无源互调测试系统，包括载波信号功率放大部分、三阶互调信号抑制部分、无源互调数据采集部分；载波信号功率放大部分用于将载波信号放大到试验所需要的功率大小；三阶互调信号抑制部分用于对放大载波信号后带来的互调信号进行滤除和抑制，使试验载波信号纯净；无源互调数据采集部分用于采集无源器件产生的三阶互调信号大小；可调窄带双频陷波器的引入可以进一步抑制前面载波功率信号放大引入的三阶互调信号，而载波信号基本没有衰减，提高了试验载波信号的纯净度；本系统能够对无源器件在多个频点的无源互调性能进行测试，具有可调、方便、精确的特点。

Description

正向无源互调测试系统

技术领域

本发明属于微波测量的应用领域，涉及微波无源器件(microwave passivecomponents)。

背景技术

无源互调(Passive Inter-Modulation)，简称PIM，又叫互调失真，是由两个或者多个频率的信号在无源器件中混合所产生的新的频率分量。在大功率，多通道的通信系统中，这些新的频率分量会和工作频率信号一起进入到通信接收系统中。一旦，这些无用的新的频率分量足够大，将严重影响通信系统的正常工作。

无源互调信号的大小与加在无源器件上的功率有直接的关系，加载的功率越大，产生的无源互调信号越大。在载频信号功率相同的条件下，互调的阶数越小，互调失真越大，对通信系统的干扰越大。因此，大多数通信系统首先关心的是三阶互调。近些年，随着通信系统新频段规划的不断的投入使用，更大功率发射机的应用和接受机灵敏度的不断提高，无源互调产生的系统干扰越发严重，因此，对于无源互调的性能指标越来越引起包括运营商和器件设计者的关注。

目前，对于无源互调的测量尚无国际标准，通常采用的是IEC62037推荐的测量方法。分为正向和反射测量两种方法。两种方法在测试时需要两个高功率信号源或带有功率放大器的信号发生器，以达到规定的试验端口功率。带有功率放大器的测试方法中，由于功率放大器的引入会产生较高的三阶互调分量，这对于后面待测无源器件的互调测试具有很大影响。通常的办法是在待测器件前加入带通滤波器，使互调分量得到抑制，使到达试验端口的功率信号相对较纯。但是试验发现，这种方法并不完美，传统方法存在的两个明显的缺点。其一是对于待测无源器件前的带通滤波器的矩形系数要求较高，通常很难使得互调分量得到真正的抑制；其二是接收部分使用的接收互调信号的带通滤波器以及可能使用的低噪声放大器本身需要是低互调的，否则测试不准确。本发明系统将通过使用可调窄带双频陷波器，可对待测无源器件前的功率信号进行互调信号进行二次抑制，而使基波信号纯度大大提高。而且，可调窄带双频陷波器的使用可以对无源器件在多个频点的无源互调进行更加方便的测试且测试精度更高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种正向无源互调测试系统。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种正向无源互调测试系统，包括载波信号功率放大部分、三阶互调信号抑制部分、无源互调数据采集部分；所述载波信号功率放大部分用于将载波信号放大到试验所需要的功率大小；所述三阶互调信号抑制部分用于对放大载波信号后带来的互调信号进行滤除和抑制，使试验载波信号纯净；所述无源互调数据采集部分用于采集无源器件产生的三阶互调信号大小；所述载波信号功率放大部分、三阶互调信号抑制部分通过同轴线缆相连接，然后再通过同轴线缆与待测无源器件相连接，待测无源器件再通过同轴线缆与无源互调数据采集部分相连接。

作为优选方式，所述载波信号功率放大部分包括通过同轴线缆依次连接的第一载波信号源、第一带通滤波器、第一环形器、第一功率放大器、第三环形器，还包括通过同轴线缆依次连接的第二载波信号源、第二带通滤波器、第二环形器、第二功率放大器、第四环形器，第三环形器和第四环形器通过同轴线缆分别连接功分合路器；其中带通滤波器用于滤除载波信号的谐波，功率放大器用于放大载波信号，环形器用于隔离保护功率放大器，功分合路器用于混合载波信号。

作为优选方式，三阶互调信号抑制部分包括带通滤波器和可调窄带双频陷波器，带通滤波器用于对三阶互调信号进行第一次抑制，可调窄带双频陷波器用于进一步定向对三阶互调信号进行第二次抑制，功分合路器通过同轴线缆连接带通滤波器，带通滤波器通过同轴线缆连接可调窄带双频陷波器。

作为优选方式，所述无源互调数据采集部分包括低互调衰减器和频谱仪，低互调衰减器用于对无源互调进行提取采样，最后通过频谱仪显示PIM值的大小，可调窄带双频陷波器通过同轴线缆连接待测无源器件，待测无源器件通过同轴电缆连接低互调衰减器，低互调衰减器通过同轴线缆连接频谱仪。

本发明通过引入可调窄带双频陷波器，实现了无源器件的无源互调测试多个频点的方便测试，同时测试精度大大提高。

系统引入的可调窄带双频陷波器可以有效的使测试系统前端载波信号功率放大带来的互调信号得到二次抑制，这使载波信号更加纯净，大大提高了待测无源器件的互调性能测试精度。同时由于双频陷波器的频率可调，可以方便的对待测无源器件进行多个频点的互调性能测试。

正向无源互调测试系统具体测试过程是：第一载波信号源和第二载波信号源提供初始小功率载波信号，经过第一带通滤波器和第二带通滤波器，有效的滤除信号源的谐波，载波经过第一功率放大器和第二功率放大器使得功率信号得到相应的放大，功率放大器的前后分别接四个环形器。双载波信号经过功分合路器得到的信号是有较强的互调失真的信号，此时通过带通滤波器，可以使三阶互调信号分量得到相应的抑制，调节可调窄带双频陷波器，使双频陷波器正好处在三阶互调分量处，进一步抑制三阶互调大小，此时得到的双载波功率信号是非常纯净的载波信号，调节第一载波信号源和第二载波信号源的功率大小，使得到达待测无源器件的载波功率满足试验条件，经过低互调衰减器后的信号通过频谱仪完成待测无源器件的互调性能测试。

本发明的有益效果为：

1、可调双频窄带陷波器的引入可以进一步抑制前面载波功率信号放大引入的三阶互调信号，而载波信号基本没有衰减，提高了试验载波信号的纯净度。

2、本系统能够对无源器件在多个频点的无源互调性能进行测试，具有可调、方便、精确的特点。

附图说明

图1是本系统的结构示意图。

其中，1为载波信号功率放大部分，2为三阶互调信号抑制部分、3为无源互调数据采集部分；11为第一载波信号源、12为第二载波信号源、13为第一带通滤波器、14为第二带通滤波器、15为第一环形器、16为第二环形器、17为第一功率放大器、18为第二功率放大器、19为第三环形器、20为第四环形器、21为功分合路器、22为带通滤波器、23为可调窄带双频陷波器、24为待测无源器件、25为低互调衰减器、26为频谱仪。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

一种正向无源互调测试系统，包括载波信号功率放大部分1、三阶互调信号抑制部分2、无源互调数据采集部分3；所述载波信号功率放大部分1用于将载波信号放大到试验所需要的功率大小；所述三阶互调信号抑制部分2用于对放大载波信号后带来的互调信号进行滤除和抑制，使试验载波信号纯净；所述无源互调数据采集部分3用于采集无源器件产生的三阶互调信号大小；所述载波信号功率放大部分1、三阶互调信号抑制部分2通过同轴线缆相连接，然后再通过同轴线缆与待测无源器件24相连接，待测无源器件24再通过同轴线缆与无源互调数据采集部分3相连接。

所述载波信号功率放大部分1包括通过同轴线缆依次连接的第一载波信号源11、第一带通滤波器13、第一环形器15、第一功率放大器17、第三环形器19，还包括通过同轴线缆依次连接的第二载波信号源12、第二带通滤波器14、第二环形器16、第二功率放大器18、第四环形器20，第三环形器19和第四环形器20通过同轴线缆分别连接功分合路器21；其中带通滤波器用于滤除载波信号的谐波，功率放大器用于放大载波信号，环形器用于隔离保护功率放大器，功分合路器用于混合载波信号。

三阶互调信号抑制部分2包括带通滤波器22和可调窄带双频陷波器23，带通滤波器22用于对三阶互调信号进行第一次抑制，可调窄带双频滤波器23用于进一步定向对三阶互调信号进行第二次抑制，使三阶互调分量得到大幅度抑制，功分合路器21通过同轴线缆连接带通滤波器22，带通滤波器22通过同轴线缆连接可调窄带双频陷波器23。

所述无源互调数据采集部分3包括低互调衰减器25和频谱仪26，低互调衰减器用于对无源互调进行提取采样，最后通过频谱仪显示PIM值的大小，可调窄带双频陷波器23通过同轴线缆连接待测无源互调器件24，待测无源互调器件24通过同轴电缆连接低互调衰减器25，低互调衰减器25通过同轴线缆连接频谱仪26。调节可调窄带双频陷波器可以实现多频点无源互调性能测试。

本发明通过引入可调窄带双频陷波器，使无源器件在多个频点的无源互调性能测试更加方便快捷，同时测试精度大大提高。

系统引入的可调窄带双频陷波器可以有效的使测试系统前端载波信号功率放大带来的互调信号得到二次抑制，这使载波信号更加纯净，大大提高了待测无源器件的互调性能测试精度。同时由于双频陷波器的频率可调，可以方便快捷的对待测无源器件进行多个频点的互调性能测试。

正向无源互调测试系统具体测试过程是：第一载波信号源11和第二载波信号源12提供初始小功率载波信号，经过第一带通滤波器13和第二带通滤波器14，有效的滤除信号源的谐波，载波经过第一功率放大器17和第二功率放大器18使得功率信号得到相应的放大，功率放大器的前后分别接四个环形器15、16、19和20。双载波信号经过功分合路器得到的信号是有较强的互调失真的信号，此时通过带通滤波器22，可以使三阶互调信号分量得到相应的抑制，调节可调窄带双频陷波器23，使双频陷波器正好处在三阶互调分量处，进一步抑制三阶互调大小，此时得到的双载波功率信号是非常纯净的载波信号，调节第一载波信号源11和第二载波信号源12的功率大小，使得到达待测无源器件的载波功率满足试验条件，经过低互调衰减器后的信号通过频谱仪完成待测无源器件的互调性能测试。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种正向无源互调测试系统，其特征在于：包括载波信号功率放大部分(1)、三阶互调信号抑制部分(2)、无源互调数据采集部分(3)；所述载波信号功率放大部分(1)用于将载波信号放大到试验所需要的功率大小；所述三阶互调信号抑制部分(2)用于对放大载波信号后带来的互调信号进行滤除和抑制，使试验载波信号纯净；所述无源互调数据采集部分(3)用于采集无源器件产生的三阶互调信号大小；所述载波信号功率放大部分(1)、三阶互调信号抑制部分(2)通过同轴线缆相连接，然后再通过同轴线缆与待测无源器件(24)相连接，待测无源器件(24)再通过同轴线缆与无源互调数据采集部分(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的正向无源互调测试系统，其特征在于：所述载波信号功率放大部分(1)包括通过同轴线缆依次连接的第一载波信号源(11)、第一带通滤波器(13)、第一环形器(15)、第一功率放大器(17)、第三环形器(19)，还包括通过同轴线缆依次连接的第二载波信号源(12)、第二带通滤波器(14)、第二环形器(16)、第二功率放大器(18)、第四环形器(20)，第三环形器(19)和第四环形器(20)通过同轴线缆分别连接功分合路器(21)；其中带通滤波器用于滤除载波信号的谐波，功率放大器用于放大载波信号，环形器用于隔离保护功率放大器，功分合路器用于混合载波信号。

3.根据权利要求1所述的正向无源互调测试系统，其特征在于：三阶互调信号抑制部分(2)包括带通滤波器(22)和可调窄带双频陷波器(23)，带通滤波器(22)用于对三阶互调信号进行第一次抑制，可调窄带双频陷波器(23)用于进一步定向对三阶互调信号进行第二次抑制，功分合路器(21)通过同轴线缆连接带通滤波器(22)，带通滤波器(22)通过同轴线缆连接可调窄带双频陷波器(23)。

4.根据权利要求1所述的正向无源互调测试系统，其特征在于：所述无源互调数据采集部分(3)包括低互调衰减器(25)和频谱仪(26)，低互调衰减器用于对无源互调进行提取采样，最后通过频谱仪显示PIM值的大小，可调窄带双频陷波器(23)通过同轴线缆连接待测无源互调器件(24)，待测无源互调器件(24)通过同轴电缆连接低互调衰减器(25)，低互调衰减器(25)通过同轴线缆连接频谱仪(26)。