CN106771737B - 一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法 - Google Patents

一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法，所述测试系统包括测试夹具和计算机，测试夹具包括夹具槽位、检波器和单片机，检波器安装于夹具槽位输出端，单片机与所述检波器以及计算机连接；在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入功率衰减信号，生成输入信号‑输出电压的夹具特性曲线；在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供控制电压，生成输入控制电压‑输出电压的特性曲线；将两组曲线进行融合替换，获取输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线。本发明提供的测试系统结构简单，使用方便，测试流程简单，使用成本比较低，能够实现对电调衰减器特性曲线的自动化测试。

Description

一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及电子测试技术领域，具体涉及一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法。
背景技术
电调衰减器在射频组件、电子模块中有较大量的应用，但由于材料、加工工艺等的问题，使得该产品的一致性较差，在使用前需进行特性曲线测试、筛选，以达到不同应用场合的使用要求。目前一般对电调衰减器特性曲线测试时采用时网分析仪的方法，需要购买时网分析仪这种专用的设备，时网分析仪成本比较昂贵。
发明内容
本发明提供了一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法，实现了对电调衰减器特性曲线的自动化测试。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电调衰减器特性曲线测试系统，包括测试夹具和计算机，所述测试夹具包括夹具槽位、检波器和单片机，所述检波器安装于夹具槽位输出端，所述单片机与所述检波器以及计算机连接；
在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
将两组曲线中的输出电压进行代换，获取输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线。
本发明的有益效果为：在夹具槽位中不插接电调衰减器时，测量绘制一条输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线，在夹具槽位中插接电调衰减器时，测量绘制一条输入控制电压-输出电压的特性曲线，然后根据两条曲线进行融合替换，绘制出电调衰减器的输入功率衰减信号和输出电压之间的特性曲线，本申请提供的测试系统结构简单，使用方便，测试流程简单，无需使用时网分析仪这种昂贵的专用设备，能够实现对电调衰减器特性曲线的自动化测试，对电调衰减器的特性曲线的测试成本低。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进。
进一步的，外部信号源向夹具槽位输入的功率衰减信号的范围为0dBm至-30dBm，以1dBm为步进量逐渐衰减。
进一步的，所述计算机控制单片机向夹具槽位输入的控制电压的范围为0V至4V，以0.1V为步进量逐渐升高。
进一步的，所述测试夹具还包括A/D转换器和D/A转换器，所述A/D转换器连接与检波器与单片机之间，所述D/A转换器连接在单片机与夹具槽位之间；
所述A/D转换器，用于将检波器检测的夹具槽位的模拟输出电压转换为数字输出电压，并传输至单片机；
所述D/A转换器，用于将计算机控制单片机提供的数字控制电压转换为模拟控制电压，并输入至夹具槽位。
进一步的，所述计算机还将最终获取的输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线生成.S1P文件或.S1P文件，供外部平台调用。
所述进一步的有益效果为：计算机将电调衰减器的特性曲线生成.S1P文件或.S1P文件，可以供外部的其它系统、平台和设备调用，直接使用。
为了解决本发明的技术问题，还提供了一种电调衰减器特性曲线测试方法，包括：
S1，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
S2，在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
S3，将两组曲线中的输出电压进行代换，获取输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线。
进一步的，外部信号源向夹具槽位输入的功率衰减信号的范围为0dBm至-30dBm，以1dBm为步进。
进一步的，所述计算机控制单片机向夹具槽位输入的控制电压的范围为0V至4V，以0.1V为步进。
进一步的，所述检波器检测的夹具槽位的输出电压为模拟输出电压，将所述模拟输出电压转换为数字输出电压后传输至单片机；
以及计算机控制单片机向夹具槽位提供的控制电压为数字控制电压，将单片机提供的该数字控制电压转换为模拟控制电压后输入夹具槽位。
进一步的，计算机将最终获取的输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线生成.S1P文件，供外部平台调用。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种电调衰减器特性曲线测试系统框图示意图；
图2为本发明一个实施例的一种电调衰减器特性曲线方法流程图；
图3为本发明一个实施例中在夹具槽位中不插接电调衰减器情况下绘制的曲线图；
图4为本发明一个实施例中在夹具槽位中插接电调衰减器情况下绘制的曲线图；
图5为本发明一个实施例中最终绘制的电调衰减器的特性曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
参见图1，为本发明实施例1的一种电调衰减器特性曲线测试系统，包括测试夹具和计算机，所述测试夹具包括夹具槽位、检波器和单片机，所述检波器安装于夹具槽位输出端，所述单片机与所述检波器以及计算机连接；
在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
将两组曲线中的输出电压进行代换，获取输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线。
可以理解为，电调衰减器的特性曲线为输入控制电压与衰减信号的功率之间的对应关系，若要直接得到这种关系，目前需要使用时网分析仪来测量，而时网分析仪非常昂贵，本实施例丢掉了时网分析仪，提供了一种低成本的电调衰减器特性曲线的测试方法。具体过程为：在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，通过外部信号源向夹具槽位输入功率衰减信号，夹具槽位输出对应的电压，设置于夹具槽位另一端的检波器检测到夹具槽位的输出电压，并将输出电压传输给单片机，单片机又将夹具槽位的输出电压传输至计算机，计算机根据外部信号源输入的功率衰减信号以及夹具槽位的输出电压，绘制夹具的输入功率衰减信号与输出电压之间的特性曲线。
然后，在夹具槽位中插接上电调衰减器，计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供控制电压，并将控制电压输入至夹具槽位，夹具槽位输出对应的电压，设置于夹具槽位另一端的检波器检测到夹具槽位的输出电压，并将输出电压传输至单片机，单片机再将夹具槽位的输出电压上传至计算机，计算机根据向夹具槽位提供的控制电压和夹具槽位的输出电压，绘制形成输入控制电压-输出电压的特性曲线。
至此，计算机分别在夹具槽位内不插接电调衰减器的情况下，绘制形成了输入功率衰减信号与输出电压的曲线，以及在夹具槽位内插接电调衰减器的情况下，绘制形成了输入控制电压和输出电压的曲线，计算机将两条曲线进行融合替换，即将两个曲线中的输出电压进行代换，获得输入控制电压和输入衰减信号的功率之间的特性曲线，也即电调衰减器的特性曲线。
在夹具槽位内不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入的衰减信号的功率范围为0dBm至-30dBm，其中衰减信号以1dBm为步进量逐渐衰减。同样的，计算机控制单片机向夹具槽位提供的控制电压的范围为0V至4V，其中，控制电压以0.1V为步进量逐渐上升。
另外，由于夹具槽位的输出电压为模拟输出电压，对应的检波器检测的也为模拟输出电压，而单片机只能识别数字电压，因此在检波器与单片机之间连接有A/D转化器，同样的，计算机控制单片机为夹具槽位提供的控制电压为数字控制电压，而夹具槽位只能识别模拟电压，因此在单片机与夹具槽位之间连接有D/A转化器；A/D转换器，用于将检波器检测的夹具槽位的模拟输出电压转换为数字输出电压，并传输至单片机；D/A转换器，用于将计算机控制单片机提供的数字控制电压转换为模拟控制电压，并输入至夹具槽位。最后，计算机将最终获取的输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线生成.S1P文件或.S2P文件时，供外部的其它系统、平台和设备调用，直接使用。
需要说明的是，当对批量电调衰减器的特性曲线进行测试时，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下的步骤只需测量一次，即绘制的夹具的输入功率衰减信号与输出电压之间的特性曲线只需要绘制一条，因为，在夹具槽位中不插接电调衰减器时是一样的。当在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，由于每一个电调衰减器个体之间存在差异，因此每检测一个电调衰减器时，都需要将电调衰减器插接在夹具槽位内，进而绘制出每一个电调衰减器的输入控制电压-输出电压的特性曲线，然后将每一个电调衰减器对应的输入控制电压-输出电压曲线与夹具的输入功率衰减信号-输出电压曲线进行融合替换，生成每一个电调衰减器对应的输入控制电压-输入功率衰减信号之间的特性曲线。当绘制出每一个电调衰减器对应的特性曲线后，计算机将这些电调衰减器特性曲线生成.S1P文件或.S2P文件时，供外部的其它系统、平台和设备调用，直接使用。
参见图2，为本发明实施例2的一种电调衰减器特性曲线测试方法，包括：
S1，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
S2，在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
S3，将两组曲线中的输出电压进行代换，获取输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线。
可以理解为，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，通过外部信号源通过家居槽位的一端向夹具槽位输入功率衰减信号，夹具槽位输出对应的电压，设置于夹具槽位另一端的检波器检测到夹具槽位的输出电压，并将输出电压传输给单片机，单片机又将夹具槽位的输出电压传输至计算机，计算机根据外部信号源输入的功率衰减信号以及夹具槽位的输出电压，绘制夹具的输入功率衰减信号与输出电压之间的特性曲线，绘制的特性曲线可参见图3所示，图3中的纵坐标为向夹具槽位中输入的功率衰减信号，是逐渐衰减的，以dBm为单位，横坐标为对应的夹具槽位的输出电压，以V为单位。
然后，在夹具槽位中插接上电调衰减器，计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供控制电压，并将控制电压通过夹具槽位的一端输入至夹具槽位，夹具槽位输出对应的电压，设置于夹具槽位另一端的检波器检测到夹具槽位的输出电压，并将输出电压传输至单片机，单片机再将夹具槽位的输出电压上传至计算机，计算机根据向夹具槽位提供的控制电压和夹具槽位的输出电压，绘制形成输入控制电压-输出电压的特性曲线，绘制的特性曲线可参见图4所示，图4中的纵坐标为向夹具槽位中输入的控制电压，是逐渐升高的，以V为单位，横坐标为对应的夹具槽位的输出电压，以V为单位。
然后计算机将两条曲线进行融合替换，即将两个曲线中的输出电压进行代换，获得输入控制电压和衰减信号的功率之间的特性曲线，也即电调衰减器的特性曲线，绘制的电调衰减器的特性曲线可参见图5，。
其中，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入的衰减信号的功率范围为0dBm至-30dBm，其中衰减信号以1dBm为步进量逐渐衰减。同样的，计算机控制单片机向夹具槽位提供的控制电压的范围为0V至4V，其中，控制电压以0.1V为步进量逐渐上升。
在本实施例中，由于夹具槽位的输出电压为模拟输出电压，对应的检波器检测的也为模拟输出电压，而单片机只能识别数字电压，因此在检波器与单片机之间连接有A/D转化器，同样的，计算机控制单片机为夹具槽位提供的控制电压为数字控制电压，而夹具槽位只能识别模拟电压，因此在单片机与夹具槽位之间连接有D/A转化器；A/D转换器，用于将检波器检测的夹具槽位的模拟输出电压转换为数字输出电压，并传输至单片机；D/A转换器，用于将计算机控制单片机提供的数字控制电压转换为模拟控制电压，并输入至夹具槽位。最后，计算机将最终获取的输入控制电压和输入信号衰减特性的曲线生成.S1P文件或.S2P文件，供外部平台调用。
本发明提供的一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法，在夹具槽位中不插接电调衰减器时，测量绘制一条输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线，在夹具槽位中插接电调衰减器时，测量绘制一条输入控制电压-输出电压的特性曲线，然后根据两条曲线进行融合替换，绘制出电调衰减器的输入功率衰减信号和输出电压之间的特性曲线，本申请提供的测试系统结构简单，使用方便，测试流程简单，无需使用时网分析仪这种昂贵的专用设备，能够实现对电调衰减器特性曲线的自动化测试，对电调衰减器的特性曲线的测试成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电调衰减器特性曲线测试系统，其特征在于，包括测试夹具和计算机，所述测试夹具包括夹具槽位、检波器和单片机，所述检波器安装于夹具槽位输出端，所述单片机与所述检波器以及计算机连接；
在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
将两组曲线中的输出电压进行替换，获取输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线。
2.如权利要求1所述的电调衰减器特性曲线测试系统，其特征在于，外部信号源向夹具槽位输入的功率衰减信号的范围为0dBm至-30dBm，以1dBm为步进量逐渐衰减。
3.如权利要求1所述的电调衰减器特性曲线测试系统，其特征在于，所述计算机控制单片机向夹具槽位输入的控制电压的范围为0V至4V，以0.1V为步进量逐渐升高。
4.如权利要求3所述的电调衰减器特性曲线测试系统，其特征在于，所述测试夹具还包括A/D转换器和D/A转换器，所述A/D转换器连接于检波器与单片机之间，所述D/A转换器连接在单片机与夹具槽位之间；
所述A/D转换器，用于将检波器检测的夹具槽位的模拟输出电压转换为数字输出电压，并传输至单片机；
所述D/A转换器，用于将计算机控制单片机提供的数字控制电压转换为模拟控制电压，并输入至夹具槽位。
5.如权利要求4所述的电调衰减器特性曲线测试系统，其特征在于，所述计算机还将最终获取的输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线生成.S1P文件或者.S2P文件，供外部平台调用。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述的电调衰减器特性曲线测试系统进行电调衰减器特性曲线的测试方法，其特征在于，包括：
S1，在夹具槽位中不插接电调衰减器的情况下，外部信号源向夹具槽位输入以第一预定步进量逐渐衰减的功率衰减信号，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入功率衰减信号-输出电压的夹具特性曲线；
S2，在夹具槽位中插接电调衰减器的情况下，通过计算机控制单片机为夹具槽位中的电调衰减器提供以第二预定步进量逐渐升高的控制电压，单片机获取检波器检测的夹具槽位的输出电压，并传输给计算机，以供计算机生成输入控制电压-输出电压的特性曲线；
S3，将两组曲线中的输出电压进行替换，获取输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线。
7.如权利要求6所述的采用电调衰减器特性曲线测试系统进行电调衰减器特性曲线的测试方法，其特征在于，外部信号源向夹具槽位输入的功率衰减信号的范围为0dBm至-30dBm，以1dBm为步进量逐渐衰减。
8.如权利要求6所述的采用电调衰减器特性曲线测试系统进行电调衰减器特性曲线的测试方法，其特征在于，所述计算机控制单片机向夹具槽位输入的控制电压的范围为0V至4V，以0.1V为步进量逐渐升高。
9.如权利要求8所述的采用电调衰减器特性曲线测试系统进行电调衰减器特性曲线的测试方法，其特征在于，
所述检波器检测的夹具槽位的输出电压为模拟输出电压，将所述模拟输出电压转换为数字输出电压后传输至单片机；
以及计算机控制单片机向夹具槽位提供的控制电压为数字控制电压，将单片机提供的该数字控制电压转换为模拟控制电压后输入夹具槽位。
10.如权利要求9所述的采用电调衰减器特性曲线测试系统进行电调衰减器特性曲线的测试方法，其特征在于，还包括：
计算机将最终获取的输入控制电压和输入功率衰减信号的特性曲线生成.S1P文件或者.S2P文件，供外部平台调用。
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