CN110380742B - 双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置及方法 - Google Patents

双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置，适用于测试带有增加上下变频部分的双通道模拟TR组件。该相位增益全温度自动化测试装置包括：频率源，用于输出指定频率的信号；变频器，用于上下变频信号的频率；中频放大模块，用于放大中频信号；大功率射频开关，分别联接待测试的所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口到所述变频器；单刀多掷开关，分别联接待测试的所述双通道模拟TR组件的高本振和低本振到频率源；中频开关模块，分别联接待测试的所述双通道模拟TR组件的中频端口组到所述中频放大模块；以及网络分析仪，联接所述中频放大模块到所述变频器以形成检测通路；其中，所述双通道模拟TR组件设置在温度可控的温箱内部。

Description

双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置及方法
技术领域
本发明涉及天线设备测试技术领域，尤其涉及一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置及其使用方法。
背景技术
ATR组件是一种附带有上下变频部分的双通道模拟TR(Transmitter andReceiver)组件。该电子元件是现代有源相控阵雷达系统的核心部件，其主要功能是实现射频微波信号的收发、增益、相移等指标的自动控制。因此，在有源相控阵雷达系统的每个天线单元中均配置有一个ATR组件作为雷达射频前端。
在实际应用中，因为单个有源相控阵雷达系统一般需要集合数千个独立的ATR组件，所以在雷达的生产过程中ATR组件生产和测试数量极大。一方面，ATR组件的制造工艺复杂，功能部件较多：既有大功率电平发射通道，又有高增益、低噪声的接收通道。一般地，ATR组件包含环形器、隔离器、限幅器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、数字衰减器、数字移相器、收发开关、驱动及逻辑控制电路等。它是集高频、低频、大信号、小信号等为一体的复杂功能器件。另一方面，单个ATR组件需要测试指标多(例如频率范围、发射功率、发射/接收增益、收发隔离度、衰减范围/精度以及相移范围/精度等)。这使得ATR组件的测试过程繁琐且需要处理的大量测试数据。
因此，如何在不同温度下批量地测试ATR组件对自动化测试系统提出了严格的要求。
发明内容
本申请的目的是解决现有技术的不足，提供一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置及其使用方法，能够获得一次性测试出多个ATR组件在不同工作温度下的增益和相对相位的效果。其中，被测试的ATR组件是带有增加上下变频部分的双通道模拟TR组件。该双通道模拟TR组件具有用于外接频率源的高本振和低本振、两个用于发射和接收射频信号的A端口和B端口，以及用于中频信号输入和输出的中频端口组。
为了实现上述目的，本申请采用以下的技术方案。
首先，本申请提出一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置，包括：频率源，用于输出指定频率的信号；变频器，用于上下变频信号的频率；中频放大模块，用于放大中频信号；大功率射频开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口到所述变频器；单刀多掷开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的高本振和低本振到频率源；中频开关模块，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的中频端口组中的各个中频端口到所述中频放大模块；以及网络分析仪，联接所述中频放大模块到所述变频器以形成检测通路，从而测试所述中频放大模块和所述变频器之间中频信号的增益相位。其中，所述双通道模拟TR组件设置在温度可控的温箱内部。测试时通过切换开关和上下变频，同时利用网络分析仪测试中频信号的增益相位，最终计算出各个双通道模拟TR组件的增益相位。
进一步地，在本申请的上述装置中，所述大功率射频开关和到所述变频器之间还设置有衰减器。
可替代地，在本申请的上述一个或多个装置中，所述变频器内还设置有负载电阻，以测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口之间的隔离程度。
可替代地，在本申请的上述一个或多个装置中，所述中频放大模块是由一组中频放大器串接而成。
可替代地，在本申请的上述一个或多个装置中，所述中频开关模块是由一组单刀多掷开关并接而成。
可替代地，在本申请的上述一个或多个装置中，所述网络分析仪的端口至少有两个，并且所述网络分析仪的端口分别联接到中频放大器，以分别测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口的发射增益相位和接收增益相位。
可替代地，在本申请的上述一个或多个装置中，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量范围是1-8，且数量上限与所述单刀多掷开关的掷数相等。
进一步地，在本申请的上述一个或多个装置中，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量与所单刀多掷开关的掷数都是8。
再次，本申请还提出一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试方法，适用于上述一个或多个装置。该方法包括以下步骤：
S100)在待测试的温度和频率下，校准所述双通道模拟TR组件各个通道的全温度增益相位；
S200)在常温下，分别单独测试所述变频器和所述中频放大模块的发射增益和接收增益；
S300)在待测试的温度和频率下，通过网络分析仪分别测量在A端口和B端口下的发射增益、接收增益及对应的增益相位；
S400)基于校准的所述全温度增益相位、所述变频器和所述中频放大模块的发射增益和接收增益和在A端口和B端口下的发射增益、接收增益及对应的增益相位，确定各个双通道模拟TR组件A端口和B端口的发射增益、接收增益及对应的增益相位。
最后，本申请还提出一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试系统，包括：频率源，用于输出指定频率的信号；变频器，用于上下变频信号的频率；中频放大模块，用于放大中频信号；大功率射频开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口到所述变频器；单刀多掷开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的高本振和低本振到频率源；中频开关模块，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的中频端口组中的各个中频端口到所述中频放大模块；以及网络分析仪，联接所述中频放大模块到所述变频器以形成检测通路，从而测试所述中频放大模块和所述变频器之间中频信号的增益相位。其中，所述双通道模拟TR组件设置在温度可控的温箱内部。此外，所述相位增益全温度自动化测试系统还包括控制模块，所述控制模块用于执行上述的相位增益全温度自动化测试方法。测试时通过切换开关和上下变频，同时利用网络分析仪测试中频信号的增益相位，最终计算出各个双通道模拟TR组件的增益相位。
进一步地，在本申请的上述系统中，所述大功率射频开关和到所述变频器之间还设置有衰减器。
可替代地，在本申请的上述一个或多个系统中，所述变频器内还设置有负载电阻，以测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口之间的隔离程度。
可替代地，在本申请的上述一个或多个系统中，所述中频放大模块是由一组中频放大器串接而成。
可替代地，在本申请的上述一个或多个系统中，所述中频开关模块是由一组单刀多掷开关并接而成。
可替代地，在本申请的上述一个或多个系统中，所述网络分析仪的端口至少有两个，并且所述网络分析仪的端口分别联接到中频放大器，以分别测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口的发射增益相位和接收增益相位。
可替代地，在本申请的上述一个或多个系统中，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量范围是1-8，且数量上限与所述单刀多掷开关的掷数相等。
进一步地，在本申请的上述一个或多个系统中，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量与所单刀多掷开关的掷数都是8。
本发明的有益效果为：通过切换多个单刀多掷开关和上下变频，同时利用网络分析仪测试中频信号的增益相位，批量测试多个双通道模拟TR组件的增益相位。
附图说明
现在将参考附图以举例的方式描述一个或多个实施例，其中：
图1所示为双通道模拟TR组件的接口示意图；
图2所示为根据本申请一个实施例的相位增益全温度自动化测试系统框图；
图3所示为更加本申请一个实施例的相位增益全温度自动化测试方法流程图
图4所示为根据本申请一个实施例的A端口RF开关与高本振开关对接校准示意图；
图5所示为根据本申请一个实施例的B端口RF开关与高本振开关对接校准示意图；
图6所示为根据本申请一个实施例的A端口RF开关与B端口RF开关对接校准示意图；
图7所示为根据本申请一个实施例的A端口中频发射开关与低本振校准示意图；
图8所示为根据本申请一个实施例的B端口中频发射开关与低本振校准示意图；
图9所示为根据本申请一个实施例的A端口中频收发开关分别与B通道中频收发开关联接的校准示意图；
图10所示为根据本申请一个实施例的A端口中频接收开关与低本振校准示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。下文详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或其应用和用途。再者，前文的背景技术或下文具体实施方式中提出的任何原理均无意要构成约束。
此处描述本公开的实施方案。然而要理解的是，所公开的实施方案仅是示例，并且其他实施方案可以采用多种和可替换的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以便示出特定组件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本发明的代表性基础。正如本领域技术人员将理解的，参考附图中任一附图图示和描述的多种特征能够与一个或多个附图中图示的特征进行组合以产生未明确地图示或描述的实施方案。图示的特征的组合提供了典型应用的代表性实施方案。然而，符合本公开教导的这些特征的多种组合和修改可能是某个具体应用或实施方式所需要的。
下文描述中可能使用某些术语仅是出于参考的目的，因此不旨在是限制性的。例如，如“上面”和“下面”的术语是指附图中所参考的方向。诸如“前面”、“背后”、“左边”、“右边”、“后面”以及“侧边”的术语描述组件或元件的多个部位在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，该参照系在参考描述所论述的组件或者元件的文本和相关联的附图变得清楚。而且，可能使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语来描述单独的组件。此类术语可以包括上面具体提到的词语、其派生词和类似含义的词语。
参照图1所示的接口图，除非另有说明本申请中所讨论的TR组件如图所示的接口，即该TR组件是具有上下变频部分(即图1中的ATR-A及ATR-B)的双通道模拟TR组件10。具体地，该双通道模拟TR组件10具有用于外接频率源的高本振12和低本振14，两个用于发射和接收射频信号的A端口16和B端口18(分别对应该双通道模拟TR组件10的A通道和B通道)，以及用于中频信号输入和输出的中频端口组19。当需要从A端口16发射信号时，中频信号从TX_IFA输入，经两次上变频滤波放大处理后从A端口16射频输出。当需要A端口16接收信号时，射频信号从A端口16输入，经两次下变频滤波放大处理后从RX_IFA输出。B端口的信号发射与接收过程与此类似。此外，为方便叙述，本申请中被测试的双通道模拟TR组件10的相对相位简称为相位，其等于与温度有关的相位与任意定值之和。因此，对于相位测试，该双通道模拟TR组件10的测试只包括与温度有关的内容。
参照图2所示的系统框图，在本申请的一个或多个实施例中，双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置可以包括以下组件：频率源20，用于输出指定频率的信号；变频器30，用于上下变频信号的频率；中频放大模块40，用于放大中频信号；大功率射频开关50，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件10的A端口16和B端口18到所述变频器30，以满足待测试的所述双通道模拟TR组件10的发射信号强度；单刀多掷开关60，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件10的高本振和低本振到频率源20；中频开关模块70，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件10的中频端口组19中的各个中频端口到所述中频放大模块40；以及网络分析仪80，联接所述中频放大模块40到所述变频器30以形成检测通路，从而测试所述中频放大模块40和所述变频器30之间中频信号的增益相位。
继续参照图2，在本申请的一个或多个实施例中，所述大功率射频开关50和所述变频器30之间还设置有衰减器，以保护变频器30并使得变频器30在线性区内工作。此时，各个双通道模拟TR组件10的A端口16和B端口18的发射增益、接收增益及对应的增益相位，与全温度增益相位、变频器30和中频放大模块40的发射增益和接收增益之间存在线性关系，从而能够通过求解由上述变量组成的线性方程组而确定各个双通道模拟TR组件10的A端口16和B端口18的发射增益、接收增益及对应的增益相位。进一步地，在本申请的一个或多个实施例中，所述变频器30内还设置有负载电阻，以测试所述双通道模拟TR组件10的A端口和B端口之间的信号隔离程度。一般地，该负载电阻的大小由待测试的双通道模拟TR组件10的数量决定。对于图中8个双通道模拟TR组件10的实施例(此时单刀多掷开关60为单刀八掷开关SP8T，即与双通道模拟TR组件10的个数相等)，该负载电阻的大小为50欧。
参照图3所示的流程图，上述一个或多个相位增益全温度自动化测试装置按照以下步骤就双通道模拟TR组件10执行测试过程：
S100)在待测试的温度和频率下，校准所述双通道模拟TR组件10各个通道的全温度增益相位；
S200)在常温下，分别单独测试所述变频器30和所述中频放大模块40的发射增益和接收增益；
S300)在待测试的温度和频率下，通过网络分析仪80分别测量在A端口16和B端口18下的发射增益、接收增益及对应的增益相位；
S400)基于校准的所述全温度增益相位、所述变频器30和所述中频放大模块40的发射增益和接收增益和在A端口16和B端口18下的发射增益、接收增益及对应的增益相位，确定各个双通道模拟TR组件10的A端口16和B端口18的发射增益、接收增益及对应的增益相位。
参照图4-9所示的校准图，在执行步骤S100时，需要分别对双通道模拟TR组件各个通道的全温度增益相位进行校准。具体地，就图3所示的8个双通道模拟TR组件10的情况，需要分别校准以下变量：
a.高本振开关和线缆
在高本振频率下全温度增益相位分别为GLO1(LO1，N，T)，θLO1(LO1，N，T)，
在RF频率下全温度增益相位分别为GRF(LO1，N，T)，θRF(LO1，N，T)。
b.A通道RF开关和线缆
在高本振频率下全温度增益相位分别为GLO1(RFA，N，T)，θLO1(RFA，N，T)，
在RF频率下全温度增益相位分别为GRF(RFA，N，T)，θRF(RFA，N，T)。
c.B通道RF开关和线缆
在高本振频率下全温度增益相位分别为GLO1(RFB，N，T)，θLO1(RFB，N，T)，
在RF频率下全温度增益相位分别为GRF(RFB，N，T)，θRF(RFB，N，T)。
d.低本振开关和线缆
在低本振频率下全温度增益相位分别为GLO2(LO2，N，T)，θLO2(LO2，N，T)，
在中频频率下全温度增益相位分别为GIF(LO2，N，T)，θIFLO2，N，T)。
e.A通道中频发射开关和线缆
在低本振频率下全温度增益相位分别为GLO2(IFTA，N，T)，θLO2(IFTA，N，T)，
在中频频率下全温度增益相位分别为GIF(IFTA，N，T)，θIF(IFTA，N，T)。
f.A通道中频接收开关和线缆
在低本振频率下全温度增益相位分别为GLO2(IFRA，N，T)，θLO2(IFRA，N，T)，
在中频频率下全温度增益相位分别为GIF(IFRA，N，T)，θIF(IFRA，N，T)。
g.B通道中频发射开关和线缆
在低本振频率下全温度增益相位分别为GLO2(IFTB，N，T)，θLO2(IFTB，N，T)，
在中频频率下全温度增益相位分别为GIF(IFTB，N，T)，θIF(IFTB，N，T)。
h.B通道中频接收开关和线缆
在低本振频率下全温度增益相位分别为GLO2(IFRB，N，T)，θLO2(IFRB，N，T)，
在中频频率下全温度增益相位分别为GIF(IFRB，N，T)，θIF(IFRB，N，T)。
其中，N取值1～8，代表8根线缆或通道，T为温度。下文采用相同的方式表示，不再说明。
参照图4，8根高本振线缆与8根RF A端口线缆对接，网络分析仪80测得高本振频率下的全温度增益相位分别为GLO1(LO1RFA，N，T)、θLO1(LO1_RFA，N，T)；RF频率下的全温度增益相位分别为GRF(LO1_RFA，N，T)、θRF(LO1_RFA，N，T)。
参照图5，8根高本振线缆与8根RF B通道线缆对接，网络分析仪80测得高本振频率下的全温度增益相位分别为GLO1(LO1_RFB，N，T)、θLO1(LO1_RFB，N，T)；RF频率下的全温度增益相位分别为GRF(LO1_RFB，N，T)、θRF(LO1_RFB，N，T)。
参照图6，8根RF A通道线缆与8根RF B通道线缆对接，网络分析仪80测得高本振频率下的全温度增益相位分别为GLO1(RFA_RFB，N，T)、θLO1(RFA_RFB，N，T)，测得RF频率下的全温度增益相位分别为GRF(RFA_RFB，N，T)、θRF(RFA_RFB，N，T)。
由图4-6的测试结果可得如下等式：
GLO1(LO1_RFA，N，T)＝GLO1(LO1，N，T)+GLO1(RFA，N，T)——(1)
GLO1(LOi_RFB，N，T)＝GLO1(LO1，N，T)+GLO1(RFB，N，T)——(2)
GLO1(RFA_RFB，N，T)＝GLO1(RFA，N，T)+GLO1(RFB，N，T)—－(3)
GRF(LOi_RFA，N，T)＝GRF(LO1，N，T)+GRF(RFA，N，T)－－(4)
GRF(LO1_RFB，N，T)＝GRF(LO1，N，T)+GRF(RFB，N，T)－－(5)
GRF(RFA_RFB，N，T)＝GRF(RFA，N，T)+GRF(RFB，N，T)－－(6)
θLO1(LO1_RFA，N，T)＝θLO1(LO1，N，T)+θLO1(RFA，N，T)－－(7)
θLO1(LO1_RFB，N，T)＝θLO1(LO1，N，T)+θLO1(RFB，N，T)－－(8)
θLO1(RFA_RFB，N，T)＝θLO1(RFA，N，T)+θLO1(RFB，N，T)——(9)
θRF(LO1_RFA，N，T)＝θRF(LO1，N，T)+θRF(RFA，N，T)——(10)
θRF(LO1_RFB，N，T)＝θRF(LO1，N，T)+θRF(RFB，N，T)——(11)
θRF(RFA-RFB，N，T)＝θRF(RFA，N，T)+θRF(RFB，N，T)——(12)。
以上式子(1)+(2)-(3)得：
GLO1(LO1，N，T)＝(GLO1(LO1_RFA，N，T)+GLO1(LO1_RFB，N，T)-GLO1(RFA_RFB，N，T))/2——(13)。
(4)+(6)-(5)得：
GRF(RFA，N，T)＝(GRF(LO1_RFB，N，T)+GRF(RFA_RFB，N，T)-GRF(LO1_RFA，N，T))/2－－(14)。
(5)+(6)-(4)得：
GRF(RFB，N，T)＝(GRF(LO1_RFA，N，T)+GRF(RFA_RFB，N，T)-GRF(LO1_RFB，N，T))/2—－(15)。
同理，相位所得等式如下：
θLO1(LO1，N，T)＝(θLO1(LO1_RFA，N，T)+θLO1(LO1_RFB，N，T)-θLO1(RFA_RFB，N，T))/2－－(16)
θRF(RFA，N，T)＝(θRF(LO1_RFB，N，T)+θRF(RFA_RFB，N，T)-θRF(LO1_RFA，N，T))/2—－(17)
θRF(RFB，N，T)＝(θRF(LO1_RFA，N，T)+θRF(RFA_RFB，N，T)-θRF(LO1_RFB，N，T))/2——(18)。
参照图7，8根低本振线缆与8根A通道中频发射线缆对接，网络分析仪80测得低本振频率下的全温度增益相位分别为GLO2(LO2_IFTA，N，T)、θLO2(LO2_IFTA，N，T)，测得中频频率下的全温度增益相位分别为GIF(LO2_IFTA，N，T)、θIF(LO2_IFTA，N，T)。
参照图8，8根低本振线缆与8根B通道中频发射线缆对接，网络分析仪80测得低本振频率下的全温度增益相位分别为GLO2(LO2_IFTB，N，T)、θLO2(LO2_IFTB，N，T)，测得中频频率下的全温度增益相位分别为GIF(LO2_IFTB，N，T)、θIF(LO2_IFTB，N，T)。
参照图9，8根A通道中频发射线缆与8根B通道中频发射线缆对接，同时8根A通道中频接收线缆与8根B通道中频接收线缆对接。对于8根A通道中频发射线缆与8根B通道中频发射线缆对接，网络分析仪80测得低本振频率下的全温度增益相位分别为GLO2(IFTA_IFTB，N，T)、θLO2(IFTA_IFTB，N，T)，测得中频频率下的全温度增益相位分别为GIF(IFTA_IFTB，N，T)、θIF(IFTA_IFTB，N，T)。对于8根A通道中频接收线缆与8根B通道中频接收线缆对接，网络分析仪80测得中频频率下的全温度增益相位分别为GIF(IFRA_IFRB，N，T)、θIF(IFRA_IFRB，N，T)。
参照图10，8根低本振线缆与8根A通道中频接收线缆对接，网络分析仪80测得中频频率下的全温度增益相位分别为GIF(LO2_IFRA，N，T)、θIF(LO2_IFRA，N，T)。
校准图7-10所测结果可得如下增益相位等式：
GLO2(LO2_IFTA，N，T)＝GLO2(LO2，N，T)+GLO2(IFTA，N，T)——(19)
GIF(LO2_IFTA，N，T)＝GIF(LO2，N，T)+GIF(IFTA，N，T)——(20)
GLO2(LO2_IFTB，N，T)＝GLO2(LO2，N，T)+GLO2(IFTB，N，T)——(21)
GIF(LO2_IFTB，N，T)＝GIF(LO2，N，T)+GIF(IFTB，N，T)——(22)
GLO2(IFTA-IFTB，N，T)＝GLO2(IFTA，N，T)+GLO2(IFTB，N，T)——(23)
GIF(IFTA-IFTB，N，T)＝GIF(IFTA，N，T)+GIF(IFTB，N，T)——(24)
GIF(LO2_IFRA，N，T)＝GIF(LO2，N，T)+GIF(IFRA，N，T)——(25)
GIF(IFRA-IFRB，N，T)＝GIF(IFRA，N，T)+GIF(IFRB，N，T)——(26)
θLO2(LO2_IFTA，N，T)＝θLO2(LO2，N，T)+θLO2(IFTA，N，T)——(27)
θIF(LO2_IFTA，N，T)＝θIF(LO2，N，T)+θIF(IFTA，N，T)——(28)
θLO2(LO2_IFTB，N，T)＝θLO2(LO2，N，T)+θLO2(IFTB，N，T)——(29)
θIF(LO2_IFTB，N，T)＝θIF(LO2，N，T)+θIF(IFTB，N，T)——(30)
θLO2(IFTA_IFTB，N，T)＝θLO2(IFTA，N，T)+θLO2(IFTB，N，T)——(31)
θIF(IFTA_IFTB，N，T)＝θIF(IFTA，N，T)+θIF(IFTB，N，T)——(32)
θIF(LO2_IFRA，N，T)＝θIF(LO2，N，T)+θIF(IFRA，N，T)——(33)
θIF(IFRA_IFRB，N，T)＝θIF(IFRA，N，T)+θIF(IFRB，N，T)——(34)。
对于以上等式，由(19)+(21)-(23)可得：
GLO2(LO2，N，T)＝(GLO2(LO2_IFTA，N，T)+GLO2(LO2_IFTB，N，T)-GLO2(IFTA-IFTB，N，T))/2——(35)。
由(20)+(22)-(24)可得：
GIF(LO2，N，T)＝(GIF(LO2_IFTA，N，T)+GIF(LO2_IFTB，N，T)-GIF(IFTA_IFTB，N，T))/2－—(36)
由(20)+(24)-(22)可得：
GIF(IFTA，N，T)＝(GIF(IFTA_IFTB，N，T)+GIF(LO2_IFTA，N，T)-GIF(LO2_IFTB，N，T))/2——(37)。
由(22)+(24)-(20)可得：
GIF(IFTB，N，T)＝(GIF(IFTA_IFTB，N，T)+GIF(LO2_IFTB，N，T)-GIF(LO2_IFTA，N，T))/2——(38)。
将(36)代入(25)可得：
GIF(IFRA，N，T)＝(2*θIF(LO2_IFRA，N，T)-GIF(LO2_IFTA，N，T)-GIF(LO2_IFTB，N，T)+GIF(IFTA_IFTB，N，T))/2——(39)。
将(39)代入(26)可得：
GIF(IFRB，N，T)＝(GIF(IFRA_IFRB，N，T)-GIF(LO2_IFRA，N，T))+(GIF(LO2_IFTA，N，T)+GIF(LO2_IFTB，N，T)-GIF(IFTA_IFTB，N，T))/2——(40)。
同理，对于相位可得如下等式：
θLO2(LO2，N，T)＝(θLO2(LO2_IFTA，N，T)+θLO2(LO2_IFTB，N，T)-θLO2(IFTA_IFTB，N，T))/2——(41)；
θIF(IFTA，N，T)＝(θIF(IFTA_IFTB，N，T)+θIF(LO2_IFTA，N，T)-θIF(LO2_IFTB，N，T))/2——(42)；
θIF(IFTB，N，T)＝(θIF(IFTA_IFTB，N，T)+θIF(LO2_IFTB，N，T)-θIF(LO2_IFTA，N，T))/2——(43)；
θIF(IFRA，N，T)＝(2*θIF(LO2_IFRA，N，T)-θIF(LO2_IFTA，N，T)-θIF(LO2_IFTB，N，T)+θIF(IFTA_IFTB，N，T))/2-—(44)：
θIF(IFRB，N，T)＝(θIF(IFRA_IFRB，N，T)-θIF(LO2_IFRA，N，T))+(θIF(LO2_IFTA，N，T)+θIF(LO2_IFTB，N，T)-θIF(IFTA_IFTB，N，T))/2——(45)。
由于变频器30、中频放大模块40及其连接射频电缆均处于温箱外面。由于相位与温度无关，因此无需测试相位，只需测试常温下的增益即可。具体地，单独常温测试变频器的A通道发射增益GTA(FC)，B通道发射增益GRA(FC)，A通道接收增益GTB(FC)，B通道接收增益GRB(FC)。单独常温测试中频放大模块40的A通道发射增益GTA(IF)，B通道发射增益GTB(IF)，A通道接收增益GRA(IF)，B通道接收增益GRB(IF)。
至此，所有需要校准的数据全部测试完毕。
再次参照图2，当使用A通道发射时，网络分析仪80的一个端口输出中频信号到中频放大模块40的一组串接的中频放大器，再经由中频开关模块70的一组并接单刀多掷开关联接将信号传送到待测试的所述双通道模拟TR组件10的A端口16以输入到相应的A通道。经由所述双通道模拟TR组件上变频滤波放大后输出射频到衰减器，再经由变频器30下变频回中频信号，然后经由中频放大，最后返回到网络分析仪80的另一个端口，并由网络分析仪80测试出装置整体的A通道发射增益相位。
类似地，当使用A通道接收时，网络分析仪80的一个端口输出中频信号到变频器上变频为射频信号、经过衰减器ATT1将射频信号传送到待测试的所述双通道模拟TR组件10的A端口16以输入到相应的A通道，由所述双通道模拟TR组件10接收A通道处理输出中频信号给到中频开关模块的70号一组并接单刀多掷开关，联接到中频放大模块的40的一组串接的中频放大器，最后输出的中频信号返回到网络分析仪80的另一个端口，由网络分析仪80测试出装置整体的A通道接收增益相位。
相应地，当使用B通道发射时，网络分析仪80的一个端口输出中频信号到中频放大模块40的一组串接的中频放大器，再经由中频开关模块70的一组并接单刀多掷开关联接将信号传送到待测试的所述双通道模拟TR组件10的B端口18以输入到相应的B通道。经由所述双通道模拟TR组件上变频滤波放大后输出射频到衰减器，再经由变频器30下变频回中频信号，然后经由中频放大，最后返回到网络分析仪80的另一个端口，并由网络分析仪80测试出装置整体的B通道发射增益相位。
相反，当使用B通道接收时，网络分析仪80的一个端口输出中频信号到变频器上变频为射频信号、经过衰减器ATT1将射频信号传送到待测试的所述双通道模拟TR组件10的B端口18以输入到相应的B通道，由所述双通道模拟TR组件10接收B通道处理输出中频信号给到中频开关模块的70号一组并接单刀多掷开关，联接到中频放大模块的40的一组串接的中频放大器，最后输出的中频信号返回到网络分析仪80的另一个端口，由网络分析仪80测试出装置整体的B通道接收增益相位。
假设整个装置联接完毕，并在多个工作温度下反复执行上述测试完毕后，网络分析仪80全温度测试结果如下：
A通道的发射增益为GS21(A，N，T)，相位为θS21(A，N，T)。
B通道的发射增益为GS21(B，N，T)，相位为θS21(B，N，T)。
A通道的接收增益为GS12(A，N，T)，相位为θS12(A，N，T)。
B通道的接收增益为GS12(A，N，T)，相位为θS12(A，N，T)。
那么，被测试的所述双通道模拟TR组件10的实际反射和增益相位可以按照以下方式计算：
GTA(ATR，N，T)＝GS21(A，N，T)-GIF(IFTA，N，T)-GRF(RFA，N，T)-GTA(FC)-GTA(IF)——(46)
GTB(ATR，N，T)＝GS21(B，N，T)-GIF(IFTB，N，T)-GRF(RFB，N，T)-GTB(FC)-GTB(IF)——(47)
GRA(ATR，N，T)＝GS12(A，N，T)-GIF(IFRA，N，T)-GRF(RFA，N，T)-GRA(FC)-GRA(IF)——(48)
GRB(ATR，N，T)＝GS12(A，N，T)-GIF(IFRB，N，T)-GRF(RFB，N，T)-GRB(FC)-GRB(IF)——(49)
θTA(ATR，N，T)＝θS21(A，N，T)-θIF(IFTA，N，T)-θLo2(LO2，N，T)-θLo1(LO1，N，T)-θRF(RFA，N，T)——(50)
θTB(ATR，N，T)＝θS21(B，N，T)-θIF(IFTB，N，T)-θLo2(LO2，N，T)-θLo1(LO1，N，T)-θRF(RFB，N，T)--(51)
θRA(ATR，N，T)＝θS12(A，N，T)-θIF(IFRA，N，T)+θLO2(LO2，N，T)+θLO1(LO1，N，T)-θRF(RFA，N，T)——(52)
θRB(ATR，N，T)＝θS12(B，N，T)-θIF(IFRB，N，T)+θLO2(LO2，N，T)+θLO1(LO1，N，T)-θRF(RFB，N，T)--(53)。
其中，
A通道的发射增益为GTA(ATR，N，T)，相位为θTA(ATR，N，T)；
B通道的发射增益为GTB(ATR，N，T)，相位为θTB(ATR，N，T)；
A通道的接收增益为GRA(ATR，N，T)，相位为θRA(ATR，N，T)；
B通道的接收增益为GRB(ATR，N，T)，相位为θRB(ATR，N，T)。
如上所述，为自动化执行上述测试过程，控制模块90可以是电子控制装置，其具有：预编程的数字计算机或处理器；存储器或非暂时性计算机可读介质，其用于存储诸如控制逻辑、软件应用、指令、计算机代码、软件或应用、数据、查找表等数据；以及收发器(或输入\输出端)。计算机可读介质或存储器包括能够由计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质排除传输暂时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括其中可以永久存储数据的介质和其中可以存储数据并随后重写数据的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储装置。计算机代码、软件或应用程序包括任何类型的程序代码(包括源代码、目标代码和可执行代码)。处理器配置成执行代码或指令，以实施上述方法。
应强调的是，可以对本文描述的实施方案实施多种变化和修改，其要件应理解为可接受的示例。所有此类修改和变化旨在使得本文中包含在本公开的范围内并且受到所附权利要求的保护。而且，本文描述的步骤中任一步骤可以同时执行或以不同于在本文的排序的这些步骤的次序来执行。而且，正如应该显见到的，本文所公开的具体实施方案的特征和属性可以按不同的方式进行组合以形成附加的实施方案，所有这些实施方案均落在本公开的范围内。
除非另有具体说明，或者在所使用的上下文中有另外的理解，否则在本文中使用的条件语言(诸如，尤其是，“能”、“可”、“可能”、“可以”、“例如”等)一般旨在表达某些实施方案包括，而另一些实施方案不包括某些特征、元件和/或状态。因此，此类条件语言一般不旨在以任何方式暗示特征、元件和/或状态对于一个或者多个实施方案是必不可少的，或者一个或者多个实施方案必定包括用于决定(在有或者没有作者输入或者提示的情况下)这些特征、元件和/或状态包括在任何具体实施方案中或者是否要在任何特定实施方案中执行这些特征、元件和/或状态的逻辑。
流程图和流程图中的框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。就这一点而言，流程图或框图中的每个框可表示代码的模块、片段或部分，其包括用于实现指定的一个或多个逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，框图和/或流程图图示中的每个框，以及框图和/或流程图图示中的框的组合可由执行特定功能或动作，或专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可指示控制模块或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括用于实现在流程图和/或一个或多个框图块中指定的功能/动作的指令的制品。
数值数据在本文中可能以范围的格式表示或呈示。要理解的是，仅仅出于方便和简洁而使用此类范围格式，并且因此，此类范围格式应该灵活地解释为不只包括如该范围的限制叙述的数值，而且解释为包括涵盖在该范围内的所有个别数值或者子范围，如同明确地引述了每个数值和子范围。作为说明，“大约1至5”的数值范围应该解释为不仅包括大约1至大约5中明确引述的值，而且应该解释为还包括在指示的范围内的各个值和子范围。因此，包括在该数值范围内的是诸如2、3和4等的各个值以及诸如“大约1至大约3”、“大约2至大约4”和“大约3至大约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等子范围。此原理同样适用于仅引述一个数值的范围(例如，“约大于1”)，并且无论范围的广度或者描述的特点如何，都应该适用。为了方便起见，可以在公共列表中呈示多个项。然而，这些列表应该解释为好像列表中的每个成员各自被识别为单独且唯一的成员。因此，此类列表中的个别成员在没有相反明示的情况下均不应仅基于它们存在于公共组中而被解释为同一个列表中的任何其它成员的实际等效物。而且，当结合项的列表使用术语“和”和“或者”时，术语“和”和“或者”应该被广义地解释，因为可以单独地或者结合其它列出的项来使用所列出的项中的任何一个或者多个项。术语“可替换地”是指选择两个或者更多个替换方案中的一个，但是不旨在将选择仅限于那些列出的替换方案或者仅限于一次选择所列出的替换方案中的一个，除非上下文另有明确指示。
虽然上文描述了示例性实施方案，但并这些实施方案不旨在描述权利要求所包含的所有可能形式。本说明书中使用的词汇是描述词汇，而不是限制词汇，并且要理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种更改。如先前描述，可以将多种实施方案的特征进行组合以形成可能未被明确地描述或图示的本公开的示例性方面。虽然多种实施方案可能描述为关于一个或多个期望的特性提供相对于其他实施方案或现有技术实施方式的优点或优选于其他实施方案或现有技术实施方式，但本领域技术人员认识到，可以将一个或多个特征或特性进行折中处理以实现根据具体应用和实施方式所期望的总体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于装配等。因此，关于一个或多个特性不像其他实施方案或现有技术实施方式那样描述为期望的实施方案不在本发明的范围外，并且可能是特定应用所期望的。

Claims (10)

1.一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试装置，适用于测试带有增加上下变频部分的双通道模拟TR组件；其中，所述双通道模拟TR组件具有用于外接频率源的高本振和低本振、两个用于发射和接收射频信号的A端口和B端口，以及用于中频信号输入和输出的中频端口组；
所述相位增益全温度自动化测试装置包括：
频率源，用于输出指定频率的信号；
变频器，用于上下变频信号的频率；
中频放大模块，用于放大中频信号；
大功率射频开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口到所述变频器；
单刀多掷开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的高本振和低本振到频率源；
中频开关模块，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的中频端口组中的各个中频端口到所述中频放大模块；以及
网络分析仪，联接所述中频放大模块到所述变频器以形成检测通路，从而测试所述中频放大模块和所述变频器之间中频信号的增益相位；
其中，所述双通道模拟TR组件设置在温度可控的温箱内部。
2.根据权利要求1所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，所述大功率射频开关和所述变频器之间还设置有衰减器。
3.根据权利要求1所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，所述变频器内还设置有负载电阻，以测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口之间的隔离程度。
4.根据权利要求1所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，所述中频放大模块是由一组中频放大器串接而成。
5.根据权利要求1所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，所述中频开关模块是由一组单刀多掷开关并接而成。
6.根据权利要求1所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，所述网络分析仪的端口至少有两个，并且所述网络分析仪的端口分别联接到中频放大器，以分别测试所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口的发射增益相位和接收增益相位。
7.根据权利要求1-6中任一所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量范围是1-8，且数量上限与所述单刀多掷开关的掷数相等。
8.根据权利要求7中所述的相位增益全温度自动化测试装置，其特征在于，待测试的所述双通道模拟TR组件的数量与所单刀多掷开关的掷数都是8。
9.一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试方法，用于如上述权利要求1-7中任一所述相位增益全温度自动化测试装置，并包括以下步骤：
S100)在待测试的温度和频率下，校准所述双通道模拟TR组件各个通道的全温度增益相位；
S200)在常温下，分别单独测试所述变频器和所述中频放大模块的发射增益和接收增益；
S300)在待测试的温度和频率下，通过网络分析仪分别测量在A端口和B端口下的发射增益、接收增益及对应的增益相位；
S400)基于校准的所述全温度增益相位、所述变频器和所述中频放大模块的发射增益和接收增益和在A端口和B端口下的发射增益、接收增益及对应的增益相位，确定各个双通道模拟TR组件A端口和B端口的发射增益、接收增益及对应的增益相位。
10.一种双通道变频系统的相位增益全温度自动化测试系统，适用于测试带有增加上下变频部分的双通道模拟TR组件；其中，所述双通道模拟TR组件具有用于外接频率源的高本振和低本振，两个用于发射和接收射频信号的A端口和B端口，以及用于中频信号输入和输出的中频端口组；
所述相位增益全温度自动化测试装置包括：
频率源，用于输出指定频率的射频信号；
变频器，用于改变射频信号的频率；
中频放大模块，用于放大中频信号
大功率射频开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的A端口和B端口到所述变频器；
单刀多掷开关，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的高本振和低本振到频率源；
中频开关模块，分别可操作地联接待测试的所述双通道模拟TR组件的中频端口组中的各个中频端口到所述中频放大模块；以及
网络分析仪，联接所述中频放大模块到所述变频器以形成检测通路，从而测试所述中频放大模块和所述变频器之间中频信号的增益相位；
其中，所述双通道模拟TR组件设置在温度可控的温箱内部；以及
其中，所述相位增益全温度自动化测试系统还包括控制模块，所述控制模块用于执行如权利要求9所述的方法。
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