CN107733539A - 一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统，包括开关网络、控制器、矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计；开关网络在控制器的控制下选择性的将矢量网络分析仪、频谱分析仪、功率计连接到星载多路微波接收机或变频器；控制器控制实现通道增益、增益平坦度或增益斜率测试、幅度一致性测试、1dB压缩点测试、开关机指令测试、增益增减指令测试。本发明实现了多通道接收机\变频器的自动测试，大大降低了测试人员的工作量，节约了测试时间，将测试试验效率提高75％以上，同时相应节省了测试试验的成本。

Description

一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统

技术领域

本发明涉及一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统，属于射频设备测试领域。

背景技术

随着卫星产业化、多功能的发展趋势，星载产品呈现集成度高、通道多等特点。星载多通道微波接收机\变频器被越来越多的卫星所应用。

以往星载微波接收机\变频器只有少量通道(1路或2路)，因此无论是常温常压条件下对产品进行单次性能测试，还是环境试验过程中对产品进行多次性能测试，均采用传统的人工测试方式。为了充分、全面检验产品质量，需要对多通道微波接收机\变频器的每一个通道都进行所有电性能指标的测试。如果仍采用传统的测试方式，则会产生以下几个方面的问题：

(1)传统的测试方式中各个测试仪器是分散的、独立的，需要人工将产品一个通道的输入输出端口连接至各个通用测试仪器(矢量网络分析仪、频谱分析仪等)、人工设置仪器各项参数并记录测试数据。所有通道按照上述步骤依次进行，测试人员工作量大、且易出错。

(2)在环境模拟试验时，需要对产品多次测试，传统的方式测试试验效率低。

(3)传统的测试方式需要测试人员反复将产品的不同通道与不同的测试仪器间的高频电缆进行拆装操作，难以保障同一通道多次测试数据的一致性。且多通道微波接收机\变频器产品对不同通道间的幅度一致性要求高，人工计算通道间一致性结果，数据量巨大，准确性差。

张瑜等人2015年5月申请的专利《一种微波接收机噪声测量装置及测量方法》，申请号CN201510020692.0，该文只涉及接收机的噪声测量项目，与本发明研究的测试项目不同。国内外公开发表的专利及非专利文献中，没有公开的可以用于多通道微波接收机、变频器性能指标的测试系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统，实现多通道微波收机、变频器产品实现通道增益、增益平坦度、增益斜率、1dB压缩点、谐杂波抑制、幅度一致性等电性能指标自动测试，测试数据完整准确。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统，包括开关网络、控制器、矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计；

开关网络在控制器的控制下选择性的将矢量网络分析仪、频谱分析仪、功率计连接到星载多路微波接收机或变频器；

控制器控制矢量网络分析仪向待测通道输出单载波信号；控制矢量网络分析仪采集多路微波接收机或变频器输出变频后的信号，读取矢量网络分析仪采集的测量曲线，并判断待测通道是否工作正常；控制信号源向星载多路微波接收机或变频器的待测通道输出单载波信号，功率计的检波器检测待测通道输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，并判断待测通道是否工作正常。

优选的，控制器在进行通道增益、增益平坦度或增益斜率测试时，控制开关网络将矢量网络分析仪连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，控制矢量网络分析仪输出单载波信号，矢量网络分析仪采集多路微波接收机或变频器输出变频后的信号，控制器读取矢量网络分析仪采集的测量曲线，判断通道增益、增益平坦度或增益斜率测试是否合格；

在进行幅度一致性测试时，控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，选择一个通道作为参考通道，计算相同频率点，其他通道与参考通道的信号功率差值，选择差值中的最大值作为该频率点对应的幅度差值，计算各频率点的幅度差值，判断多个通道的星载多路微波接收机或变频器是否合格；

在1dB压缩点测试时，控制控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出功率逐渐增加的单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，获得1dB压缩点。

优选的，还包括遥控单元、多通道遥测采集单元；多通道遥测采集单元连接到星载多路微波接收机或变频器；

所述遥控单元能够在手动或程控下向星载多路微波接收机或变频器发送驱动指令，星载多路微波接收机或变频器完成相应操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，并判断星载多路微波接收机或变频器是否正常工作。

优选的，所述遥控单元发送驱动指令包括开机指令、关机指令；当驱动指令为开机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行开机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的开机遥测电压阈值比较，判断开机遥测电压是否合格；当驱动指令为关机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行关机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的关机遥测电压阈值比较，判断关机遥测电压是否合格。

优选的，所述遥控单元发送驱动指令还包括增益增加指令、增益减小指令，当驱动指令为增益增加指令或增益减小指令时，星载多路微波接收机或变频器执行增加或减小增益的操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，判断增益增大或减小。

优选的，在1dB压缩点测试时，控制器读取功率计检测的变频后的信号，获得1dB压缩点的具体方法为：

控制信号源输出起始信号功率PIN1，延时t秒后，从功率计上读取输出功率POUT1，POUT1-PIN1得到GAIN1；控制信号源输出功率步进，输出功率PIN2，延时t秒后，从功率计上读取输出功率POUT2，POUT2-PIN2得到GAIN2；重复进行，若GAIN1-GAINN＝1dB，则此时的PINN即为该星载多路微波接收机或变频器被测通道的1dB压缩点，若GAIN1-GAINN＞1dB，则控制信号源输出功率为PIN(N-1)，再以0.1dB步进，获得PINX使得GAIN1-(POUTX-PINX)最接近1dB，则此时的PINX即为该星载多路微波接收机或变频器被测通道的1dB压缩点。

优选的，还在进行谐波或杂波抑制测试；控制开关网络将信号源和频谱仪连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道上，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，频谱仪检测产品输出变频后的信号，控制器读取频谱仪检测的变频后的信号，获取谐波抑制值或杂波抑制值。优选的，在进行谐波或杂波抑制测试时，采集频谱仪的输出图像，并发送给控制器。

同时提供一种所述星载多路微波接收机\变频器的测试系统的测试方法，包括如下步骤：

(1)用户输入待测星载多路微波接收机\变频器的型号、工作频段、通道信息和功率范围，选择测试项目，使用的矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计的型号；

(2)控制器按照测试项目生成测试序列，测试项目包括通道增益测试、增益平坦度测试、增益斜率测试、幅度一致性测试；测试序列包括开关网络的连接方式，矢量网络分析仪工作频率、S参数、测试项目，频谱分析仪和功率计工作频率配置参数；

(3)进行上行通道和下行通道的校准；

(4)连接星载多路微波接收机\变频器的测试系统，并依次进行各测试项目的测试。

优选的，进行上行通道的校准的方法为：测量信号源的输出功率为OUT1，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的接入端口，在接入端口测试信号源的输出功率为OUT2，计算e1＝OUT1-OUT2，作为上行通道的误差进行存储，在信号源提供的功率中补偿该误差；

下行通道的校准的方法为：测量信号源的输出功率为OUT1，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的输出端口，在功率计的接入端口测试测试信号源的输出功率为OUT3，计算e2＝OUT1-OUT3，作为上行通道的误差进行存储，在功率计测试的功率中加上该误差。

优选的，步骤(3)还包括进行矢量网络分析仪的校准，具体方法为：矢量网络分析仪连接校准件，校准件校准幅频和相位。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明使多通道接收机\变频器实现自动测试，测试项目全面，大大降低了测试人员的工作量，节约了测试时间，将测试试验效率提高75％以上，同时相应节省了测试试验的成本。

(2)通过专用测试软件可以自动获取多通道接收机\变频器所有原始测试数据及曲线，并可以对其计算、处理，使得测试结果数据完整准确。

(3)多通道接收机\变频器在环境模拟试验时只需在试验前完成所有测试系统搭建工作，试验过程中的多次测试时，软件自动完成测试，无需测试人员其他操作，因此测试数据前后一致性好。

(4)本发明的使用，减少了多通道接收机\变频器测试过程中测试人员的参与，避免了人工重复操作仪器和测试电缆的在通道间的反复拆装，可以有效预防质量问题的发生，提高了产品在测试及试验过程中的安全性。

附图说明

图1为本发明接收机\变频器的测试系统组成框图；

图2为本发明接收机\变频器的测试系统面板示意图；

图3为本发明自动测试软件功能模块及数据流图；

图4为本发明多通道射频开关网络组成原理框图；

图5为本发明多通道射频开关网络上、下行对称式结构图。

具体实施方式

一、产品的硬件结构

本发明提供的测试系统组成原理框图如图1所示，由多通道射频开关网络(36*36)、多通道遥测单元、多通道遥测单元、通用标准测试仪器(矢量网络分析仪、频谱分析仪、功率计等)、多通道射频开关网络、控制器(工控机)等组成，并集成于19英寸的标准机柜中，如图2所示。

多通道遥控单元能够在手动或程控下产生16路独立的驱动指令，向产品发送指令驱动信号，包括开机指令、关机指令、增益增加指令、增益减小指令；多通道遥测单元能够在手动或程控下采集64路独立的从产品输出的遥测电压信号，工控机读取多通道遥测单元模块采集的遥测电压信号，判断产品是否正常工作。

矢量网络分析仪能够在手动或程控下测试产品的增益、增益平坦度、增益斜率、幅度一致性等项目。

频谱分析仪能够在手动或程控下测试产品的谐波抑制、杂波抑制等测试项目。

多通道射频开关网络能够在手动或程控下将产品各通道输入输出端口与各测试仪器之间进行路由切换。

信号源能够在手动或程控下向产品提供射频连续波激励信号，与功率计配合使用，可以测试产品1dB压缩点。还可应用于系统上下行通道校准时，向被校准通道提供激励信号。

功率计能够在手动或程控下测试产品的输出功率，与信号源配合使用可计算得到产品的增益、1dB压缩点。还可应用于系统上下行通道校准时，获取通道的信号损耗值。

多通道射频开关网络是测试系统的主要组成单元，主要完成多通道微波产品各通道输入和输出端口与各通用测试仪器(矢量网络分析仪、频谱分析仪等)间的任意路由功能，避免了测试人员用射频测试电缆在产品的各端口与各测试仪器之间进行大量的反复操作。以往的多通道射频开关网络研制完成后，其通道数是固定的，如果被测产品的通道数大于已有开关网络的通道数，则无法使用或者重新设计更多通道的射频开关网络。本发明通过开关驱动电路和硬件扩展接口的设计，如图4所示，使射频开关网络具备可扩展性，多台开关网络级联可扩展成更多通道的开关网络，从而可以便捷、灵活的应用于更多通道微波产品的自动化测试中，避免新研设备，降低了成本。以往的多通道射频开关网络主要是实现产品各通道输入输出端口和各测试仪器之间的路由功能，对于开关网络自身内部各射频通道间的幅度一致性不做特殊要求。但是为了保证多通道微波接收机\变频器产品测试项目“幅度一致性”的测试精度，本发明运用三维设计仿真，进行多通道射频开关网络的整体布局设计，机械稳定性、对称式合理设计，如图5所示，易于批量化装配；同时，对开关网络内部每个通道使用的半钢电缆，进行物理长度与走向一致性设计，对通道间的电长度进行仿真试验验证，确保开关网络各通道间幅度一致性≤±0.5dB(DC～18GHz)，从而保证被测产品测试项目“幅度一致性”的测试要求。

工控机在进行通道增益、增益平坦度或增益斜率测试时，控制开关网络将矢量网络分析仪连接到待测星载多路微波接收机或变频器，控制矢量网络分析仪输出单载波信号，矢量网络分析仪采集多路微波接收机或变频器输出变频后的信号，控制器读取矢量网络分析仪采集的测量曲线，判断通道增益、增益平坦度或增益斜率测试是否合格；

在进行幅度一致性测试时，控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器上，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，工控机读取功率计检测的变频后的信号，选择一个通道作为参考通道，计算相同频率点，其他通道与参考通道的信号功率差值，选择差值中的最大值作为该频率点对应的幅度差值，计算各频率点的幅度差值，判断多个通道的星载多路微波接收机或变频器是否合格；

在1dB压缩点测试时，控制控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器上，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出功率逐渐增加的单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，工控机读取功率计检测的变频后的信号，获得1dB压缩点。

在进行开机、关机指令测试时，工控机控制遥控单元发送驱动指令包括开机指令、关机指令；当驱动指令为开机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行开机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的开机遥测电压阈值比较，判断开机遥测电压是否合格；当驱动指令为关机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行关机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的关机遥测电压阈值比较，判断关机遥测电压是否合格。

在进行增益增减指令测试时，工控机控制遥控单元发送增益增加指令、增益减小指令，当驱动指令为增益增加指令或增益减小指令时，星载多路微波接收机或变频器执行增加或减小增益的操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，工控机读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，判断增益增大或减小。

在进行谐波或杂波抑制测试；工控机控制开关网络将信号源和频谱仪连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道上，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，频谱仪检测产品输出变频后的信号，控制器读取频谱仪检测的变频后的信号，获取谐波抑制值或杂波抑制值。进行谐波或杂波抑制测试时需要采集频谱仪的输出图像，并发送给工控机，因此需要设置适当的分辨率，保证图像清晰。在进行2次谐波测试或3次谐波测试时，设置起始频率小于载波频率，终止频率大于2次谐波或3次谐波的频率，参考功率大于载波功率。在进行杂波抑制测试时，频谱仪的中心频率设置为产品的中心频率，参考功率大于载波功率，测试电源杂波时，频谱仪的带宽设置为500KHz；测试本振杂波时，频谱仪的带宽设置为大于本振频率减去中心频率的2倍；测试带内杂波时，频谱仪的带宽设置为大于产品的工作带宽。

二、自动测试软件

自动测试软件通过工控机可以完成系统搭建信息的配置、系统校准、被测件信息录入、测试序列的编辑生成、测试任务执行，专用测试软件通过GPIB或LAN实现对系统中各通用测试仪器、多通道射频开关网络等的控制，并按配置的测试项目和测试序列实现自动测试并自动保存、计算测试数据，自动生成测试数据报告。

结合多通道微波接收机\变频器的实际测试需求，其每一个通道都需要测试增益、增益平坦度、谐杂波抑制等测试项目，人工测试时，需要反复设置矢量网络分析仪、频谱分析仪等仪器的测试参数，并人工记录测试数据；测试增益斜率、1dB压缩点、幅度一致性时，还需要测试人员进行大量的数据计算才能获得这些项目的测试结果数据，耗时耗力，也难以保障测试结果数据的准确性和完整性。为解决上述问题，本发明通过设计专用于多通道微波接收机\变频器的测试软件，实现了上述测试项目自动测试的方法。该软件分为系统搭建、序列生成、系统校准、自动测试与数据后处理等功能模块，如图3所示。

软件各模块的基本功能如下：

系统搭建：进行测试资源管理，提供同类仪器的不同型号选择、仪器通信方式GPIB或者LAN接口信息设置、仪器通信端口地址信息配置与仪器测试驱动程序选择等功能。用户可以通过该模块配置测试需要用的仪器信息，包括仪器名称、仪器型号选择、仪器驱动程序选择，然后对所选用的仪器进行自检，检查仪器与工控机之间的通信是否正常，然后对以上信息进行保存，生成“系统搭建信息文件”，存储在工控机上。测试软件运行的时候，可以自动调取该文件中的信息，控制文件中相应的仪器。

序列生成：用户在软件中新建一个测试序列，首先录入产品名称、代号、编号等信息，然后在测试项目库中逐一添加多通道微波接收机\变频器产品的通道增益、增益平坦度、增益斜率、1dB压缩点、谐杂波抑制、幅度一致性、开机、关机指令测试、增益增减指令测试测试项目，按照产品测试文件要求，分别针对每个测试项目设置产品工作频率、工作带宽、使用的通道信息以及每个测试仪器的测试参数等信息，设置完成后生成产品的“测试序列文件”，存储在工控机上。测试软件运行的时候，选择该文件，即可完成产品的自动测试。

系统校准：为消除测试系统误差提高测量精度，该模块可以辅助用户进行仪器校准及系统测试通道的数据自动校准与误差自动补偿等。系统的上下行通道损耗校准时，用户通过该模块设置产品的工作频段，运行校准模块，控制信号源、功率计、开关网络，自动完成校准，并将通道在此频段内的损耗数据写入校准文件，所用通道校准完成后，生成“系统校准文件”存储在工控机上。系统通道的S参数校准时，用户可以在矢量网络分析仪上设置产品的工作频段，运用矢网校准件进行通道校准，校准完成后，生成每个通道的“矢网校准文件”，存储于矢网上。测试软件运行的时候，可以自动调取该文件中的信息，进行系统上下行的损耗补偿或S参数的补偿。

自动测试：选择已生成的“测试序列文件”，执行自动测试，并自动调用“系统搭建信息文件”、“系统校准文件”或“矢网校准文件”对测试数据进行自动补偿，并将数据结果进行自动存储，生成“测试原始数据库”。

后级处理：对“测试原始数据库”中的测量数据进行数据分析、计算、显示处理，最终用户可以将测试结果自动导出，生成“测试数据报告”。

表1软件数据流图标识含义

编号	含义
		A1	用户进行的系统搭建操作命令
A2	系统软件完成的系统搭建信息
		B1	用户进行的测试序列编辑操作命令
B2	系统软件完成的测试序列信息
		C1	用户进行的系统校准处理操作命令
C2	系统软件完成的校准数据信息命令
		D1	用户进行的自动测试处理操作
D2	系统软件完成的测量测试数据信息命令
		E1	用户进行的后级数据处理操作命令
E2	系统软件完成的用户需要的数据信息

三、测试流程

本发明自动测试系统的测试流程如下：

(1)用户输入待测星载多路微波接收机\变频器的型号、工作频段、通道信息和功率范围，选择测试项目，使用的矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计的型号；

(2)控制器按照测试项目生成测试序列，测试项目包括通道增益测试、增益平坦度测试、增益斜率测试、幅度一致性测试、开机、关机指令测试、增益增减指令测试；测试序列包括开关网络的连接方式，矢量网络分析仪工作频率、S参数、测试项目，频谱分析仪和功率计测试频率等配置参数；

(3)进行上行通道和下行通道的校准；测量信号源的输出功率为OUT1(一般为0dBm)，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的接入端口，在接入端口测试信号源的输出功率为OUT2，计算e1＝OUT1-OUT2，作为上行通道的误差进行存储，在信号源提供的功率中减去该误差；

下行通道的校准的方法为：测量信号源的输出功率为OUT1(一般为0dBm)，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的输出端口，在功率计的接入端口测试测试信号源的输出功率为OUT3，计算e2＝OUT1-OUT3，作为上行通道的误差进行存储，在功率计测试的功率中加上该误差。

矢量网络分析仪同样需要校准连接校准件，校准件校准幅频和相位。

(4)连接星载多路微波接收机\变频器的测试系统，并依次进行所选择的各测试项目的测试。按照图1所示，进行系统硬件连接。工控机通过GIPB或者LAN控制端口连接多通道射频开关网络、多通道遥控遥测单元、矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号源、功率计、工控机等；多通道微波接收机\变频器的输入输出端口通过射频电缆连接到多通道射频开关网络的上下行产品端口；矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号源、功率计通过射频电缆连接至多通道射频开关网络上下行仪器端口；多通道遥控遥测模块通过专用测试接口与产品的遥控遥测低频电缆连接。专用测试软件安装在工控机上并启动运行，由人工根据测试项目的不同，完成测试仪器的配置、系统校准、测试项目序列的生成，点击执行测试，工控机就能通过GPIB或者LAN控制端口对完成测试项目所需的通用测试仪器(包括信号源、矢量网络分析仪等)和多通道射频开关网络的控制。

进行产品通道增益、增益平坦度、增益斜率项目的测试方法如下：

工控机上的专用测试软件运行测试序列文件，首先通过GPIB发送驱动指令控制多通道射频开关网络的上下行端口分别切换至与多通道微波接收机\变频器的第一个通道的输入输出相连接的端口，通过GPIB发送驱动指令控制开关网络的上下行仪器端口分别切换至与矢量网络分析仪的PORT1、PORT2相连接的端口；软件通过LAN控制矢量网络分析仪调取系统校准时存储在矢网上该通道的校准状态文件；软件根据测试序列中设置的通道中心频率、工作带宽等参数自动对矢网进行设置，然后控制矢网在该状态下打开矢网PORT1的信号功率输出；信号从矢网PORT1输出经过与开关网络连接的的上行仪器端口—>开关网络上行端口—>产品输入端口—>产品—>产品输出端口—>开关网络下行端口—>开关网络下行仪器端口—>矢网PORT2，在矢网上即可获取产品该通道的增益曲线；软件通过LAN将此曲线上所有点的频率和增益值采集并存储在工控机的数据库中；软件以曲线的第一个点的频率开始，计算1MHz带宽内最大点和最小点的差值，即为此1MHz带宽内的斜率。然后软件再以曲线的第二个点的频率开始，计算1MHz带宽内最大点和最小点的差值，即为第二个1MHz带宽内的斜率，以此类推，直到第N个1MHz带宽内包含曲线的最后一个频率点，计算得到第N个斜率值后结束。最后在N个斜率值中找到最大值，即为产品这个通道的增益斜率。重复上述步骤，即可计算得到产品每一个通道的增益斜率。

产品幅度一致性项目的测试方法如下：

在软件通过LAN从矢网上采集多通道微波接收机\变频器产品所有通道的增益曲线并存储于工控机的数据库之后，软件按照用户选取的一个通道做为参考，然后软件将其他每个通道的增益曲线值从数据库中取出，并与参考通道的增益曲线进行相同频点取差值，在相同频点的差值中选取最大值，可以得到每一个频点的一致性最差值，即为所有通道的幅度一致性。

产品1dB压缩点项目的测试方法如下：

安装在工控机上的专用测试软件运行测试序列文件，首先通过GPIB发送驱动指令控制多通道射频开关网络的上下行端口分别切换至与多通道微波接收机\变频器的第一个通道的输入输出相连接的端口，通过GPIB发送驱动指令控制开关网络的上下行仪器端口分别切换至与信号源的输出端和功率计的检波器端相连接的端口；软件调用存储在工控机上的系统上下行校准文件，将系统该通道上行校准的损耗补偿至信号源的输出信号幅度，将该通道下行校准的损耗补偿至功率计读数；软件通过LAN向信号源发送驱动指令，控制信号源输出起始信号功率PIN1，延时3秒后，通过LAN从功率计上读取产品该通道的输出功率POUT1，POUT1-PIN1得到GAIN1；软件控制信号源输出功率步进1dB(PIN2),延时3秒后，从功率计上读取产品的输出功率POUT2,POUT2-PIN2得到GAIN2；重复进行，若GAIN1-GAINN＝1dB，则此时的PINN即为产品此通道的1dB压缩点，若GAIN1-GAINN＞1dB，则软件控制信号源回退1dB(PIN(N-1))，再以0.1dB步进,直至GAIN1-(POUTX-PINX)＝1dB,则此时的PINX即为产品此通道的1dB压缩点。重复上述步骤，即可得到产品每一个通道的1dB压缩点。

产品谐杂波抑制项目的测试方法如下：

用测试软件控制多通道射频开关网络的产品上下行端口分别切换至多通道微波接收机\变频器的第一个通道的输入输出端口，控制开关网络的上下行仪器端口分别切换至信号源的输出端口和频谱仪端口；软件调用系统校准的上行通道损耗补偿至信号源的输出信号幅度，并使信号源输出信号；软件控制频谱仪按照测试序列中用户设置的谐波测试参数和杂波测试参数分别对品不已进行设置，按照频谱仪的扫描时间软件等待延时后，即可分别获得产品此通道的谐波抑制值和杂波抑制值。重复上述步骤，即可得到产品每一个通道的谐杂波抑制值。

应用本项发明成果完成了某卫星多台次多通道微波接收机\变频器产品(如上变频器组件(28*28)、下变频器组件(28*28))的常温常压电性能测试以及环境模拟试验过程中的电性能检测工作，测试数据完整准确，避免传统的人工测试操作易出错、数据不完整且测试数据一致性差等问题，同时可以将测试效率提高75％以上、大幅降低测试及试验成本，达到国内同行业领先水平。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于：包括开关网络、控制器、矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计；

开关网络在控制器的控制下选择性的将矢量网络分析仪、频谱分析仪、功率计连接到星载多路微波接收机或变频器；

控制器控制矢量网络分析仪向待测通道输出单载波信号；控制矢量网络分析仪采集多路微波接收机或变频器输出变频后的信号，读取矢量网络分析仪采集的测量曲线，并判断待测通道是否工作正常；控制信号源向星载多路微波接收机或变频器的待测通道输出单载波信号，功率计的检波器检测待测通道输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，并判断待测通道是否工作正常。

2.如权利要求1所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于：

控制器在进行通道增益、增益平坦度或增益斜率测试时，控制开关网络将矢量网络分析仪连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，控制矢量网络分析仪输出单载波信号，矢量网络分析仪采集多路微波接收机或变频器输出变频后的信号，控制器读取矢量网络分析仪采集的测量曲线，判断通道增益、增益平坦度或增益斜率测试是否合格；

在进行幅度一致性测试时，控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，选择一个通道作为参考通道，计算相同频率点，其他通道与参考通道的信号功率差值，选择差值中的最大值作为该频率点对应的幅度差值，计算各频率点的幅度差值，判断多个通道的星载多路微波接收机或变频器是否合格；

在1dB压缩点测试时，控制控制开关网络将信号源和功率计连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出功率逐渐增加的单载波信号，功率计的检波器检测产品输出变频后的信号，控制器读取功率计检测的变频后的信号，获得1dB压缩点。

3.如权利要求1或2所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于：还包括遥控单元、多通道遥测采集单元；多通道遥测采集单元连接到星载多路微波接收机或变频器；

所述遥控单元能够在手动或程控下向星载多路微波接收机或变频器发送驱动指令，星载多路微波接收机或变频器完成相应操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，并判断星载多路微波接收机或变频器是否正常工作。

4.如权利要求3所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于：所述遥控单元发送驱动指令包括开机指令、关机指令；当驱动指令为开机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行开机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的开机遥测电压阈值比较，判断开机遥测电压是否合格；当驱动指令为关机指令时，星载多路微波接收机或变频器执行关机操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，与存储的关机遥测电压阈值比较，判断关机遥测电压是否合格。

5.如权利要求4所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于：所述遥控单元发送驱动指令还包括增益增加指令、增益减小指令，当驱动指令为增益增加指令或增益减小指令时，星载多路微波接收机或变频器执行增加或减小增益的操作，多通道遥测采集单元采集遥测电压，控制器读取多通道遥测采集单元采集的遥测电压，判断增益增大或减小。

6.如权利要求1或2所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于，在1dB压缩点测试时，控制器读取功率计检测的变频后的信号，获得1dB压缩点的具体方法为：

控制信号源输出起始信号功率PIN1，延时t秒后，从功率计上读取输出功率POUT1，POUT1-PIN1得到GAIN1；控制信号源输出功率步进，输出功率PIN2，延时t秒后，从功率计上读取输出功率POUT2，POUT2-PIN2得到GAIN2；重复进行，若GAIN1-GAINN＝1dB，则此时的PINN即为该星载多路微波接收机或变频器被测通道的1dB压缩点，若GAIN1-GAINN＞1dB，则控制信号源输出功率为PIN(N-1)，再以0.1dB步进，获得PINX使得GAIN1-(POUTX-PINX)最接近1dB，则此时的PINX即为该星载多路微波接收机或变频器被测通道的1dB压缩点。

7.如权利要求1或2所述的星载多路微波接收机\变频器的测试系统，其特征在于，还在进行谐波或杂波抑制测试；控制开关网络将信号源和频谱仪连接到星载多路微波接收机或变频器的待测通道上，信号源向星载多路微波接收机或变频器输出单载波信号，频谱仪检测产品输出变频后的信号，控制器读取频谱仪检测的变频后的信号，获取谐波抑制值或杂波抑制值。优选的，在进行谐波或杂波抑制测试时，采集频谱仪的输出图像，并发送给控制器。

8.一种基于权利要求3所述星载多路微波接收机\变频器的测试系统的测试方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)用户输入待测星载多路微波接收机\变频器的型号、工作频段、通道信息和功率范围，选择测试项目，使用的矢量网络分析仪、频谱分析仪和功率计的型号；

(2)控制器按照测试项目生成测试序列，测试项目包括通道增益测试、增益平坦度测试、增益斜率测试、幅度一致性测试；测试序列包括开关网络的连接方式，矢量网络分析仪工作频率、S参数、测试项目，频谱分析仪和功率计工作频率配置参数；

(3)进行上行通道和下行通道的校准；

(4)连接星载多路微波接收机\变频器的测试系统，并依次进行各测试项目的测试。

9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，进行上行通道的校准的方法为：测量信号源的输出功率为OUT1，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的接入端口，在接入端口测试信号源的输出功率为OUT2，计算e1＝OUT1-OUT2，作为上行通道的误差进行存储，在信号源提供的功率中补偿该误差；

下行通道的校准的方法为：测量信号源的输出功率为OUT1，将控制开关网络将信号源经连接至星载多路微波接收机或变频器的输出端口，在功率计的接入端口测试测试信号源的输出功率为OUT3，计算e2＝OUT1-OUT3，作为上行通道的误差进行存储，在功率计测试的功率中加上该误差。

10.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)还包括进行矢量网络分析仪的校准，具体方法为：矢量网络分析仪连接校准件，校准件校准幅频和相位。