CN114640406B - 一种多通道射频收发机自动化测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道射频收发机自动化测试装置及方法，装置包括主控模块、多输入单输出的输入链路选通模块和单输入多输出的输出链路选通模块，主控模块和输入链路选通模块、输出链路选通模块的控制端分别连接，输入链路选通模块的每个输入端分别通过等长的第一射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输出端连接，输出链路选通模块每个输出端分别通过等长的第二射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输入端连接，输入链路选通模块的输出端和输出链路选通模块的输入端分别和射频指标测试装置的对应接口连接。本发明集成度高，能够支持多输入多输出、单输出多输出和多输入单输出的多通道射频收发机测试，能够得到准确的测试结果。

Description

一种多通道射频收发机自动化测试装置及方法

技术领域

本发明涉及射频指标测试领域，尤其涉及一种多通道射频收发机自动化测试装置及方法。

背景技术

多通道射频收发机是多通道射频接收机和多通道射频发射机的统称，主要用于雷达和信号侦收类设备，常用超外差变频架构；其中多通道射频接收机常使用多射频输入单中频输出或多射频输入多中频输出结构，多通道射频发射机常使用单中频输入多射频输出或多中频输入多射频输出结构，指标项多且要求较高，测试步骤繁杂。

现阶段关于多通道收发机的射频指标测试有如下问题：

1)常温下，需要人工多次更换测试系统线缆来完成多个通道的射频指标测试，工作效率较低；

2)测试线缆和被测件的射频接头在测试流程中需反复连接，增加了测试线缆和被测件射频接头的损坏风险，影响使用寿命；

3)高低温测试时，需要反复开温箱更换所连接的被测通道，工作效率低下，且增加了被测设备低温凝水设备短路损坏的风险；

多通道收发机的射频指标测试之所以一直存在以上问题的原因在于该类型产品多为项目类型产品，很少会大批量生产；且各型号间的技术指标要求存在差别，所需要的测试系统和测试方法也存在差异，较难使用同一套测试系统完成所有类型的多通道收发机射频指标测试；故现阶段，绝大多数研发型企业仍旧使用人工切换测试通道的方式来完成射频指标测试。

专利CN109309534A提出一种多通道射频收发组件自动化测试系统及方法，使多通道射频收发组件的第一至第N通道与矢量网络分析仪的第一端口双向通信连接，使多通道射频收发组件的合通道与矢量网络分析仪的第二端口双向通信连接，然后通过控制器遍历选通多通道射频收发组件的被测通道并设置被测通道的收发状态，通过控制器控制矢量网络分析仪对被测通道进行测试，从而能够实现对于多通道射频收发组件的自动化测试。然而该专利的方案仅适用于多射频输入单中频输出的射频接收机和单中频输入多射频输出的射频发射机两类设备自动化测试，射频端口均为一对多模式，不兼容多射频输入多中频输出的射频接收机和多中频输入多射频输出的射频发射机自动化测试，使用存在较大的局限性，且矢量网络分析仪主要用于测试小信号增益、端口驻波、相位、群时延等参数，覆盖的射频测试项有局限性，无法覆盖绝大多数多通道射频收发机指标项测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种多通道射频收发机自动化测试装置及方法，能够支持多输入多输出、单输出多输出和多输入单输出的多通道射频收发机自动化测试，并且兼容多种射频测试仪表。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多通道射频收发机自动化测试装置，包括主控模块、多输入单输出的输入链路选通模块和单输入多输出的输出链路选通模块，所述主控模块和输入链路选通模块、输出链路选通模块的控制端分别连接，所述输入链路选通模块的每个输入端分别通过等长的第一射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输出端连接，所述输出链路选通模块每个输出端分别通过等长的第二射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输入端连接，所述输入链路选通模块的输出端和输出链路选通模块的输入端分别和射频指标测试装置的对应接口连接。

进一步的，所述输入链路选通模块包括第一通道选择开关单元，所述第一通道选择开关单元的每个输入端分别和对应的第一射频线缆连接，所述第一通道选择开关单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，所述第一通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块的对应光耦合器和主控模块的对应第一IO接口连接；

或者，所述输入链路选通模块包括第一开关组和合路器单元，所述第一开关组中每个开关的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，所述第一开关组中每个开关的输出端分别和所述合路器单元的对应输入端连接，所述合路器单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，所述第一开关组中每个开关的控制端分别通过主控模块的对应光耦合器和主控模块的对应第一IO接口连接。

进一步的，所述第一通道选择开关单元包括一个正向设置的单刀16掷开关；或者，包括两个正向设置的单刀8掷开关与一个正向设置的单刀双掷开关，每个单刀8掷开关的输出端分别和单刀双掷开关的对应输入端连接；或者，包括五个正向设置的单刀4掷开关，其中四个单刀4掷开关的输出端分别和另外一个单刀4掷开关的对应输入端连接；或者，包括八个正向设置的单刀双掷开关和一个正向设置的单刀8掷开关，每个单刀双掷开关的输出端分别和单刀8掷开关的对应输入端连接；

所述第一开关组包括16个单刀单掷开关，所述合路器单元包括一个正向设置的1分16功分器，所述1分16功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括两个正向设置的1分8功分器以及一个正向设置的1分2功分器，每个1分8功分器的输出端分别和所述1分2功分器的对应输入端连接，所述1分8功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括五个正向设置的1分4功分器，其中四个1分4功分器的输出端分别和另外一个1分4功分器的对应输入端连接，所述四个1分4功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆。

进一步的，所述输出链路选通模块包括第二通道选择开关单元，所述第二通道选择开关单元的每个输出端分别和对应的第二射频线缆连接，所述第二通道选择开关单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，所述第二通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块的对应光耦合器和主控模块的对应第二IO接口连接；

或者，所述述输出链路选通模块包括第二开关组和分路器单元，所述第二开关组中每个开关的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，所述第二开关组中每个开关的输入端分别和所述分路器单元的对应输出端连接，所述分路器单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，所述第二开关组中每个开关的控制端分别通过主控模块的对应光耦合器和主控模块的对应第二IO接口连接。

进一步的，所述第二通道选择开关单元包括一个反向设置的单刀16掷开关；或者，包括两个反向设置的单刀8掷开关与一个反向设置的单刀双掷开关，每个单刀8掷开关的输入端分别和单刀双掷开关的对应输出端连接；或者，包括五个反向设置的单刀4掷开关，其中四个单刀4掷开关的输入端分别和另外一个单刀4掷开关的对应输出端连接；或者，包括八个反向设置的单刀双掷开关和一个反向设置的单刀8掷开关，每个单刀双掷开关的输入端分别和单刀8掷开关的对应输出端连接；

所述第二开关组包括16个单刀单掷开关，所述分路器单元包括一个反向设置的1分16功分器，所述1分16功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括两个反向设置的1分8功分器以及一个反向设置的1分2功分器，每个1分8功分器的输入端分别和所述1分2功分器的对应输出端连接，所述1分8功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括五个反向设置的1分4功分器，其中四个1分4功分器的输入端分别和另外一个1分4功分器的对应输出端连接，所述四个1分4功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆。

进一步的，所述主控模块包括控制器单元、以太网通信单元和串口通信单元，所述控制器单元通过以太网通信单元和上位机连接，所述控制器单元还通过串口通信单元和被测试的多通道射频收发机的控制端连接。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块和主控模块、射频输入选通模块、射频输出选通模块以及被测试的多通道射频收发机的供电端分别连接，所述电源模块包括用于为被测试的多通道射频收发机供电的被测件供电单元，所述主控模块的第二IO接口和所述被测件供电单元的控制端连接。

进一步的，所述射频指标测试装置为矢量网络分析仪、信号源、频谱仪、功率计和噪声系数仪中的任意一种。

本发明还提出一种多通道射频收发机自动化测试方法，应用于任一所述的多通道射频收发机自动化测试装置，包括以下步骤：

S1)将主控模块的控制器单元通过以太网通信单元和上位机连接，并且通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块、射频输出选通模块、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据后，将上位机与射频指标测试装置连接，将输入链路选通模块的输出端口和射频指标测试装置的输入端口连接，将输出链路选通模块的输入端口和射频指标测试装置的输出端口连接；

S2)使用等长的第一射频线电缆，将被测试的多通道射频收发机的输出端口分别与输入链路选通模块的输入端口按序号依次连接，并且使用等长的第二射频线缆，将被测试的多通道射频收发机的输入端口分别与输出链路选通模块的输出端口按序号依次连接；

S3)将被测试的多通道射频收发机的供电端和电源模块连接，将主控模块的控制器单元通过串口通信单元连接被测试的多通道射频收发机的控制端，从而建立上位机与被测试的多通道射频收发机的通信连接；

S4)使用上位机通过主控模块的控制器单元控制多通道射频收发机、输入链路选通模块和输出链路选通模块的目标通道导通，并使用上位机控制射频指标测试装置全频段测试所述目标通道的射频指标，再调用所述测试装置校准数据和线缆校准数据，对所述射频指标进行校准后得到所述目标通道的真实射频指标并保存；

S5)返回步骤S4)直到多通道射频收发机、输入链路选通模块和输出链路选通模块的所有通道遍历完毕。

进一步的，步骤S1)中通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块、射频输出选通模块、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据的步骤具体包括：

S101)依据预设的应用频段设置矢量网络分析仪的校准频段，射频输出功率保持为0dBm，使用匹配的校准件将矢量网络分析仪及外接测试线缆一同校准；

S102)在输入链路选通模块的所有输入端口中选择目标输入端口，通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第一端口连接输入链路选通模块的目标输入端口，并通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第二端口连接输入链路选通模块的输出端口；

或者，在输出链路选通模块的所有输出端口中选择目标输出端口，通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第一端口连接输出链路选通模块的目标输出端口，并通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第二端口连接射频输入输出链路选通模块的输入端口；

S103)将矢量网络分析仪与上位机建立通信连接；

S104)使用上位机通过主控模块的控制器单元控制输入链路选通模块的目标输入端口与输入链路选通模块的输出端口间的通道导通，或者，使用上位机通过主控模块的控制器单元控制输出链路选通模块的目标输出端口与输出链路选通模块的输入端口间的通道导通；

然后使用上位机控制矢量网络分析仪对所述通道进行测试，并将测试数据保存；

S105)返回步骤102)直到输入链路选通模块的输入端口以及输出链路选通模块的输出端口遍历完毕，将所有测试数据汇总得到测试装置校准数据；

S106)依据多通道射频收发机的输入通道数量和输出通道数量，确定对应的第一射频线缆和第二射频线缆的长度，将第一射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，还将第二射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，最后将测试结果汇总得到线缆校准数据。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明的多通道射频收发机自动化测试装置集成度高，包括主控模块、输入链路选通模块、输出链路选通模块和电源模块，主控模块和电源模块分别连接被测试的多通道射频收发机的控制端和供电端，从而集成了射频链路切换、对被测多通道射频收发机供电以及控制多通道射频收发机通道切换的功能。

2.本发明采用多输入单输出的输入链路选通模块和单输入多输出的输出链路选通模块，因此不仅支持单输出多输出和多输入单输出的多通道射频收发机测试，还能够支持多输入多输出的多通道射频收发机测试，从而具备广泛的适用性。

3.本发明的输入链路选通模块的每个输入端分别通过等长的第一射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输出端连接，输出链路选通模块每个输出端分别通过等长的第二射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输入端连接，等长的第一射频线缆和等长的第二射频线缆确保任意通道幅度相位参数基本保持一致，并且在进行自动化测试时，先使用矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块、射频输出选通模块、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据，由上位机控制射频指标测试装置全频段测试得到射频指标之后，再调用测试装置校准数据和线缆校准数据，对射频指标进行校准得到真实射频指标，从而确保测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例一的多通道射频收发机自动化测试装置内部结构示意图。

图2为本发明实施例一的多通道射频收发机自动化测试装置进行测试时的连接示意图。

图3为本发明实施例二的多通道射频收发机自动化测试方法的流程图。

图例说明：1-主控模块、2-输入链路选通模块、3-输出链路选通模块、4-电源模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提出一种多通道射频收发机自动化测试装置，包括主控模块1、多输入单输出的输入链路选通模块2和单输入多输出的输出链路选通模块3，主控模块1和输入链路选通模块2、输出链路选通模块3的控制端分别连接，以控制输入链路选通模块2、输出链路选通模块3中的对应通道导通或者断开，图1和图2中的实线箭头示意信号传输路径，如图1和图2所示，输入链路选通模块2的每个输入端分别通过等长的第一射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输出端连接，输出链路选通模块3每个输出端分别通过等长的第二射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输入端连接，输入链路选通模块2的输出端和输出链路选通模块3的输入端分别和射频指标测试装置的对应接口连接。

本实施例中的射频指标测试装置为矢量网络分析仪、信号源、频谱仪、功率计和噪声系数仪中的任意一种，以应对不同的射频指标测试要求。通过上述结构，被测试的多通道射频收发机、多通道射频收发机自动化测试装置和射频指标测试装置可以依次级联，且级联后被测试的多通道射频收发机的每个通道依次经过输入链路选通模块2的对应输入端、链路选通模块2的输出端、射频指标测试装置、输出链路选通模块3的输入端、输出链路选通模块3的对应输出端实现射频链路闭环，且等长的第一射频线缆和等长的第二射频线缆确保任意通道幅度相位参数基本保持一致，从而确保射频指标测试装置测试结果的准确性。同时采用多输入单输出的输入链路选通模块2和单输入多输出的输出链路选通模块3，因此本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置不仅支持单输出多输出和多输入单输出的多通道射频收发机测试，还能够支持多输入多输出的多通道射频收发机测试，从而具备广泛的适用性

本实施中，主控模块1根据上位机的指令控制输入链路选通模块2、输出链路选通模块3中的对应通道导通或者断开，因此，主控模块1包括控制器单元和以太网通信单元，本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置还设有网口，控制器单元通过以太网通信单元经网口和上位机连接，另外，由于需要对于被测试的多通道射频收发机的通道进行选择，本实施例中的主控模块1还包括与被测试的多通道射频收发机一一对应的串口通信单元，且本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置还设有与被测试的多通道射频收发机一一对应的串口接口，控制器单元还通过串口通信单元经对应的串口接口和对应的被测试的多通道射频收发机的控制端连接，从而控制器单元可以与被测试的多通道射频收发机进行通信，根据上位机的指令来控制被测试的多通道射频收发机对应通道导通或者断开，还可以获取被测试的多通道射频收发机工作状态，并反馈给上位机。

本实施例中，串口接口采用RS422接口，能够支持全双工模式，并且拥有1200米的最大通信距离，与之对应的，本实施例中的串口通信单元采用RS422接口协议芯片。

如图1所示，本实施例中，输入链路选通模块2设置有16个输入端，输出链路选通模块3设置有16个输出端，输入链路选通模块2的控制端分别通过主控模块1中的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，输出链路选通模块3的控制端分别通过主控模块1中的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，上位机通过主控模块1在任意时刻仅控制一个输入链路选通模块2对应的第一IO接口以及一个输出链路选通模块3对应的第二IO接口输出高电平，其余第一IO接口和第二IO接口保持低电平，从而确保每次输入链路选通模块2和输出链路选通模块3中分别仅有一个通道导通，且其余通道保持关闭状态，通过切换输出高电平的输入链路选通模块2对应的第一IO接口以及输出链路选通模块3对应的第二IO接口的组合，就可以完成输入链路选通模块2的16转1通道和链路选通模块3的1转16通道的通道切换控制，并且在每个第一IO接口和对应的输入链路选通模块2以及每个第二IO接口和对应的输出链路选通模块3的控制端之间设置光耦合器，可以保证信号从每个第一IO接口向对应的输入链路选通模块2以及信号从每个第二IO接口向对应的输出链路选通模块3的控制端单向传输，避免信号从每个第一IO接口向对应的输入链路选通模块2以及信号从每个第二IO接口向对应的输出链路选通模块3的控制端的传输受到干扰。

考虑到不同型号或规格的多通道射频收发机的输入端、输出端的数量各不相同，因此，本实施例中的RS422接口以及RS422接口协议芯片均为4个，从而可以实现对于多个不同型号或规格的多通道射频收发机进行测试。

如图1所示，本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置还包括电源模块4，图1中的虚线箭头示意多通道射频收发机自动化测试装置内的供电网络，如图1中所示，电源模块4和主控模块1、射频输入选通模块2、射频输出选通模块3以及被测试的多通道射频收发机的供电端分别连接，电源模块4包括用于为被测试的多通道射频收发机供电的被测件供电单元，且本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置还设有供电接口，被测件供电单元通过供电接口和被测试的多通道射频收发机的供电端连接，主控模块1的第三IO接口和被测件供电单元的控制端连接。

本实施例中，电源模块4还包括：

AC 220V-DC+24V交直流转换模块，负载驱动能力≥15A，可为设备提供稳定的交流转直流驱动，上电即工作，不受任何控制；

DC+24V转DC+12V开关电源电路，负载驱动能力≥5A，可为输入链路选通模块2、输出链路选通模块3的各通道组成的射频链路和电源模块4内的后级电源转换电路提供稳定的直流驱动，上电即工作，不受任何控制；

DC+12V转DC+5V开关电源电路，负载驱动能力≥5A，可为主控模块1内的+5V负载电路提供稳定直流驱动，上电即工作，不受任何控制；

DC+5V转DC+3.3V低压差稳压电路，负载驱动能力≥3A，可为主控模块1内的+3.3V负载电路提供稳定直流驱动，上电即工作，不受任何控制；

本实施例中的被测件供电单元为DC+24V转DC+12V开关电源电路，负载驱动能力≥20A，该开关电源电路输出通过4路PMOS电路为每个对应的被测试的多通道射频收发机供电，每路可单独驱动最大60W负载设备工作，因此，本实施例中供电接口和第三IO接口均为4个，主控模块1的4个第三IO接口分别和对应的PMOS电路连接，以根据上位机的控制对于每个被测试的多通道射频收发机供电，如图1所示，对于被编号为被测件1、被测件2、被测件3、被测件4的四个被测试的多通道射频收发机，若只需对被测件1测试，则主控模块1对应的第三IO接口向对应的PMOS电路输出高电平，以使能该PMOS电路，使得开关电源电路输出通过该PMOS电路向被测件1供电，且主控模块1另外3个第三IO接口保持低电平，以保持另外3个PMOS电路断开，使得开关电源电路输出无法通过这3个PMOS电路向被测件2、被测件3、被测件4供电。

为了实现16转1通道的链路结构，本实施例中的输入链路选通模块2可以采用由一个或多个单刀多掷开关相组合构成第一通道选择开关单元的形式，第一通道选择开关单元的每个输入端分别和对应的第一射频线缆连接，第一通道选择开关单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，第一通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，第一通道选择开关单元包括但不限于以下几种形式：

1.正向设置的SP16T(单刀16掷开关)，该SP16T包括16个输入端和一个输出端，每个输入端分别和对应的第一射频线缆连接，输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，该SP16T的供电端和电源模块4连接，该SP16T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与该SP16T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻仅有一个通道保持常开；

2.两个正向设置的SP8T(单刀8掷开关)与一个正向设置的SP2T(单刀双掷开关)，其中每个SP8T包括8个输入端和一个输出端，SP2T包括2个输入端和一个输出端，每个SP8T的输出端分别和SP2T的对应输入端连接，每个SP8T的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，SP2T的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，SP8T与SP2T的供电端分别和电源模块4连接，SP8T与SP2T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与两个SP8T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，主控模块1与SP2T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从两个SP8T的所有输入端到SP2T的输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开；

3.五个正向设置的SP4T(单刀4掷开关)，每个SP4T包括4个输入端和一个输出端，其中四个SP4T的输出端分别和另外一个SP4T的对应输入端连接，这四个SP4T的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，另外一个SP4T的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，每个SP4T的控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与第一级的四个SP4T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，主控模块1与第二级的SP4T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从第一级的四个SP4T的所有输入端到第二级的SP4T的输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开；

4.八个正向设置的SP2T(单刀双掷开关)和一个正向设置的SP8T(单刀8掷开关)，其中每个SP2T包括2个输入端和一个输出端，SP8T包括8个输入端和一个输出端，每个SP2T的输出端分别和SP8T的对应输入端连接，每个SP2T的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，SP8T的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，SP8T与SP2T的供电端分别和电源模块4连接，SP8T与SP2T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与八个SP2T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，主控模块1与SP8T连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从八个SP2T的所有输入端到SP8T的输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开。

本实施例中的SP8T采用15-PIN DSUB(M)连接器，该连接器中，PIN1～8为8个通道选通控制引脚，PIN9为公共地，PIN15为DC+12V供电引脚，控制SP8T工作首先需将其PIN9和PIN15接入电源模块4输出的DC+12V供电，再通过主控模块1中对应的第一IO接口对PIN1～8引脚中的目标引脚加载控制电平(DC+12V通道开，DC 0V通道关)，即可完成对应的通道导通和关闭操作；8个通道中，同时有且仅有一个通道能够保持常开，其余通道均为关闭状态。

本实施例中的SP2T采用9-PIN DSUB(M)连接器，该连接器中，PIN1为通道选通控制引脚，PIN3为公共地，PIN9为DC+12V供电引脚，操控SP2T工作首先需将其PIN3和PIN9接入电源模块4输出的DC+12V供电，默认SP2T的通道1保持常开状态(通道2关闭)，通过主控模块1中对应的第一IO接口为PIN1引脚加载控制电平(DC+12V通道开，DC 0V通道关)，即可完成通道1和通道2的导通和关闭操作；2个通道中，同时有且仅有一个通道能够保持常开，另一个通道为关闭状态。

本实施例中的输入链路选通模块2还可以采用包含16个SPST(单刀单掷开关)的第一开关组与合路器单元相组合的形式，第一开关组中每个SPST的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，第一开关组中每个SPST的输出端分别和合路器单元的对应输入端连接，合路器单元由一个或多个功分器组成，合路器单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，第一开关组中每个SPST的控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第一IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与第一开关组16个SPST连接的所有第一IO接口中，仅有一个第一IO接口输出高电平，使对应的SPST的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从第一开关组16个SPST的所有输入端到合路器单元的输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开，本实施例中的合路器单元包括但不限于以下几种形式：

1.一个正向设置的1分16功分器，该1分16功分器包括16个输入端和一个输出端，每个输入端分别和对应的SPST连接，输出端和射频指标测试装置的输入接口连接；

2.两个正向设置的1分8功分器以及一个正向设置的1分2功分器，其中每个1分8功分器包括8个输入端和一个输出端，1分2功分器包括2个输入端和一个输出端，每个1分8功分器的输出端分别和1分2功分器的对应输入端连接，每个1分8功分器的输入端分别和对应的SPST连接，1分2功分器的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接；

3.五个正向设置的1分4功分器，每个1分4功分器包括4个输入端和一个输出端，其中四个1分4功分器的输出端分别和另外一个1分4功分器的对应输入端连接，第一级的四个1分4功分器的输入端分别和对应的SPST连接，第二级的1分4功分器的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接。

相应的，为了实现1转16通道的链路结构，本实施例中的输出链路选通模块3可以采用由一个或多个单刀多掷开关相组合构成第二通道选择开关单元的形式，第二通道选择开关单元的每个输出端分别和对应的第二射频线缆连接，第二通道选择开关单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，第二通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，第二通道选择开关单元包括但不限于以下几种形式：

1.反向设置的SP16T(单刀16掷开关)，该SP16T包括一个输入端和16个输出端，输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，每个输出端分别和对应的第二射频线缆连接，该SP16T的供电端和电源模块4连接，该SP16T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与该SP16T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输出端和输入端之间的通道导通，从而确保任意时刻仅有一个通道保持常开；

2.两个反向设置的SP8T(单刀8掷开关)与一个反向设置的SP2T(单刀双掷开关)，其中每个SP8T包括一个输入端和8个输出端，SP2T包括一个输入端和2个输出端，每个SP8T的输入端分别和SP2T的对应输出端连接，每个SP8T的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，SP2T的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，SP8T与SP2T的供电端分别和电源模块4连接，SP8T与SP2T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与两个SP8T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输出端和输入端之间的通道导通，主控模块1与SP2T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输出端和输入端之间的通道导通，从而确保任意时刻从SP2T的输入端到两个SP8T的所有输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开；

3.五个反向设置的SP4T(单刀4掷开关)，每个SP4T包括一个输入端和4个输出端，其中四个SP4T的输入端分别和另外一个SP4T的对应输出端连接，第一级的SP4T的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，第二级的四个SP4T的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，每个SP4T的控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与第一级的SP4T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输出端和输入端之间的通道导通，主控模块1与第二级的四个SP4T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输出端和输入端之间的通道导通，从而确保任意时刻从第一级的SP4T的输入端到第二级的四个SP4T的所有输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开；

4.八个反向设置的SP2T(单刀双掷开关)和一个反向设置的SP8T(单刀8掷开关)，其中每个SP2T包括一个输入端和2个输出端，SP8T包括一个输入端和8个输出端，每个SP2T的输入端分别和SP8T的对应输出端连接，每个SP2T的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，SP8T的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，SP8T与SP2T的供电端分别和电源模块4连接，SP8T与SP2T的每个控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与八个SP2T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，主控模块1与SP8T连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的控制端所控制的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从SP8T的输入端到八个SP2T的所有输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开。

本实施例中的输出链路选通模块3还可以采用包含16个SPST(单刀单掷开关)的第二开关组与分路器单元相组合的形式，第二开关组中每个SPST的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，第二开关组中每个SPST的输入端分别和分路器单元的对应输出端连接，分路器单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，第二开关组中每个SPST的控制端分别通过主控模块1的对应光耦合器和主控模块1的对应第二IO接口连接，在任意时刻，主控模块1与第二开关组中16个SPST连接的所有第二IO接口中，仅有一个第二IO接口输出高电平，使对应的SPST的输入端和输出端之间的通道导通，从而确保任意时刻从分路器单元的输入端到第二开关组16个SPST的所有输出端的所有通道中仅有一个通道保持常开，本实施例中的分路器单元包括但不限于以下几种形式：

1.一个反向设置的1分16功分器，该1分16功分器包括一个输入端和16个输出端，每个输出端分别和对应的SPST连接，输入端和射频指标测试装置的输出接口连接；

2.两个反向设置的1分8功分器以及一个反向设置的1分2功分器，其中每个1分8功分器包括一个输入端和8个输出端，1分2功分器包括一个输入端和2个输出端，每个1分8功分器的输入端分别和1分2功分器的对应输出端连接，每个1分8功分器的输出端分别和对应的SPST连接，1分2功分器的输入端和射频指标测试装置的输入接口连接；

3.五个反向设置的1分4功分器，每个1分4功分器包括一个输入端和4个输出端，其中四个1分4功分器的输入端分别和另外一个1分4功分器的对应输出端连接，第一级的1分4功分器的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，第二级的四个1分4功分器的输出端分别和对应的SPST连接。

本实施例的多通道射频收发机自动化测试装置最多支持16输入16输出的射频收发机设备或非变频类型多通道射频组件的自动化射频指标测试，且可向下兼容(例如8输入4输出等等)，可适配的被测设备相较于现有方案更多也更加灵活，同时集成度高，包括主控模块1、输入链路选通模块2、输出链路选通模块3和电源模块4，主控模块1和电源模块4分别连接被测试的多通道射频收发机的控制端和供电端，从而集成了射频链路切换、对被测多通道射频收发机供电以及控制多通道射频收发机通道切换的功能，在实际的测试中仅需要与上位机和射频指标测试装置配合就能够对于多通道射频收发机进行测试。

实施例二

本实施例提出一种多通道射频收发机自动化测试方法，应用于实施例一的多通道射频收发机自动化测试装置，包括以下步骤：

S1)将主控模块1的控制器单元11通过以太网通信单元12和上位机连接，并且通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块2、射频输出选通模块3、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据后，根据测试需求，选择矢量网络分析仪、信号源、频谱仪、功率计和噪声系数仪中的任意一种作为射频指标测试装置，将上位机与射频指标测试装置的网口连接，将输入链路选通模块2的输出端口和射频指标测试装置的输入端口连接，将输出链路选通模块3的输入端口和射频指标测试装置的输出端口连接；

S2)使用等长的第一射频线电缆，将被测试的多通道射频收发机的输出端口分别与输入链路选通模块2的输入端口按序号依次连接，并且使用等长的第二射频线缆，将被测试的多通道射频收发机的输入端口分别与输出链路选通模块3的输出端口按序号依次连接；

S3)将被测试的多通道射频收发机的供电端通过供电接口和电源模块4连接，将被测试的多通道射频收发机的控制端通过对应的串口接口和主控模块1连接，使得将主控模块1的控制器单元通过串口通信单元连接被测试的多通道射频收发机的控制端，从而建立上位机与被测试的多通道射频收发机的通信连接；如图2所示，若仅有一个需要测试的多通道射频收发机，将该多通道射频收发机的供电端和控制端分别与被测件1对应的供电接口和串口接口连接；

S4)使用上位机通过主控模块1的控制器单元控制多通道射频收发机、输入链路选通模块2和输出链路选通模块3的目标通道导通，并使用上位机控制射频指标测试装置全频段测试目标通道的射频指标，再调用测试装置校准数据和线缆校准数据，对射频指标进行校准后得到目标通道的真实射频指标并保存；

S5)返回步骤S4)直到多通道射频收发机、输入链路选通模块2和输出链路选通模块3的所有通道遍历完毕。

本实施的步骤S1)中通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块2、射频输出选通模块3、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据的步骤具体包括：

S101)依据预设的应用频段设置矢量网络分析仪的校准频段，射频输出功率保持为0dBm，使用匹配的校准件将矢量网络分析仪及外接测试线缆一同校准；

S102)在输入链路选通模块2的所有输入端口中选择目标输入端口，通过外接测试线缆将矢量网络分析仪第一端口连接输入链路选通模块2的目标输入端口，并通过外接测试线缆将矢量网络分析仪第二端口连接输入链路选通模块2的输出端口；

或者，在输出链路选通模块3的所有输出端口中选择目标输出端口，通过外接测试线缆将矢量网络分析仪第一端口连接输出链路选通模块3的目标输出端口，并通过外接测试线缆将矢量网络分析仪第二端口连接射频输入输出链路选通模块3的输入端口；

S103)将矢量网络分析仪与上位机建立通信连接；

S104)使用上位机通过主控模块1的控制器单元控制输入链路选通模块2的目标输入端口与输入链路选通模块2的输出端口间的通道导通，或者，使用上位机通过主控模块1的控制器单元11控制输出链路选通模块3的目标输出端口与输出链路选通模块3的输入端口间的通道导通；

然后使用上位机控制矢量网络分析仪对通道进行测试，并将测试数据保存；

S105)返回步骤102)直到输入链路选通模块2的输入端口以及输出链路选通模块3的输出端口遍历完毕，将所有测试数据汇总得到测试装置校准数据；

S106)依据多通道射频收发机的输入通道数量和输出通道数量，确定对应的第一射频线缆和第二射频线缆的长度，将第一射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，还将第二射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，最后将测试结果汇总得到线缆校准数据。

通过上述步骤，本实施例在进行自动化测试时，先使用矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块2、射频输出选通模块3、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据，由上位机控制射频指标测试装置全频段测试得到射频指标之后，再调用测试装置校准数据和线缆校准数据，对射频指标进行校准得到真实射频指标，从而确保测试结果的准确性。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，包括主控模块(1)、多输入单输出的输入链路选通模块(2)和单输入多输出的输出链路选通模块(3)，所述主控模块(1)和输入链路选通模块(2)、输出链路选通模块(3)的控制端分别连接，所述输入链路选通模块(2)的每个输入端分别通过等长的第一射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输出端连接，所述输出链路选通模块(3)每个输出端分别通过等长的第二射频线缆和被测试的多通道射频收发机的对应输入端连接，所述输入链路选通模块(2)的输出端和输出链路选通模块(3)的输入端分别和射频指标测试装置的对应接口连接，所述输入链路选通模块(2)包括第一通道选择开关单元，所述第一通道选择开关单元的每个输入端分别和对应的第一射频线缆连接，所述第一通道选择开关单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，所述第一通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块(1)的对应光耦合器和主控模块(1)的对应第一IO接口连接；

或者，所述输入链路选通模块(2)包括第一开关组和合路器单元，所述第一开关组中每个开关的输入端分别和对应的第一射频线缆连接，所述第一开关组中每个开关的输出端分别和所述合路器单元的对应输入端连接，所述合路器单元的输出端和射频指标测试装置的输入接口连接，所述第一开关组中每个开关的控制端分别通过主控模块(1)的对应光耦合器和主控模块(1)的对应第一IO接口连接。

2.根据权利要求1所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，所述第一通道选择开关单元包括一个正向设置的单刀16掷开关；或者，包括两个正向设置的单刀8掷开关与一个正向设置的单刀双掷开关，每个单刀8掷开关的输出端分别和单刀双掷开关的对应输入端连接；或者，包括五个正向设置的单刀4掷开关，其中四个单刀4掷开关的输出端分别和另外一个单刀4掷开关的对应输入端连接；或者，包括八个正向设置的单刀双掷开关和一个正向设置的单刀8掷开关，每个单刀双掷开关的输出端分别和单刀8掷开关的对应输入端连接；

所述第一开关组包括16个单刀单掷开关，所述合路器单元包括一个正向设置的1分16功分器，所述1分16功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括两个正向设置的1分8功分器以及一个正向设置的1分2功分器，每个1分8功分器的输出端分别和所述1分2功分器的对应输入端连接，所述1分8功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括五个正向设置的1分4功分器，其中四个1分4功分器的输出端分别和另外一个1分4功分器的对应输入端连接，所述四个1分4功分器的每个输入端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆。

3.根据权利要求1所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，所述输出链路选通模块(3)包括第二通道选择开关单元，所述第二通道选择开关单元的每个输出端分别和对应的第二射频线缆连接，所述第二通道选择开关单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，所述第二通道选择开关单元的每个控制端分别通过主控模块(1)的对应光耦合器和主控模块(1)的对应第二IO接口连接；

或者，所述述输出链路选通模块(3)包括第二开关组和分路器单元，所述第二开关组中每个开关的输出端分别和对应的第二射频线缆连接，所述第二开关组中每个开关的输入端分别和所述分路器单元的对应输出端连接，所述分路器单元的输入端和射频指标测试装置的输出接口连接，所述第二开关组中每个开关的控制端分别通过主控模块(1)的对应光耦合器和主控模块(1)的对应第二IO接口连接。

4.根据权利要求3所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，所述第二通道选择开关单元包括一个反向设置的单刀16掷开关；或者，包括两个反向设置的单刀8掷开关与一个反向设置的单刀双掷开关，每个单刀8掷开关的输入端分别和单刀双掷开关的对应输出端连接；或者，包括五个反向设置的单刀4掷开关，其中四个单刀4掷开关的输入端分别和另外一个单刀4掷开关的对应输出端连接；或者，包括八个反向设置的单刀双掷开关和一个反向设置的单刀8掷开关，每个单刀双掷开关的输入端分别和单刀8掷开关的对应输出端连接；

所述第二开关组包括16个单刀单掷开关，所述分路器单元包括一个反向设置的1分16功分器，所述1分16功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括两个反向设置的1分8功分器以及一个反向设置的1分2功分器，每个1分8功分器的输入端分别和所述1分2功分器的对应输出端连接，所述1分8功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆；或者，包括五个反向设置的1分4功分器，其中四个1分4功分器的输入端分别和另外一个1分4功分器的对应输出端连接，所述四个1分4功分器的每个输出端分别通过对应的单刀单掷开关连接对应的第一射频线缆。

5.根据权利要求1所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，所述主控模块(1)包括控制器单元、以太网通信单元和串口通信单元，所述控制器单元通过以太网通信单元和上位机连接，所述控制器单元还通过串口通信单元和被测试的多通道射频收发机的控制端连接。

6.根据权利要求1～5任一所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，还包括电源模块(4)，所述电源模块(4)和主控模块(1)、射频输入选通模块(2)、射频输出选通模块(3)以及被测试的多通道射频收发机的供电端分别连接，所述电源模块(4)包括用于为被测试的多通道射频收发机供电的被测件供电单元，所述主控模块(1)的第二IO接口和所述被测件供电单元的控制端连接。

7.根据权利要求1～5任一所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，所述射频指标测试装置为矢量网络分析仪、信号源、频谱仪、功率计和噪声系数仪中的任意一种。

8.一种多通道射频收发机自动化测试方法，应用于权利要求1～7任一所述的多通道射频收发机自动化测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1)将主控模块(1)的控制器单元通过以太网通信单元和上位机连接，并且通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块(2)、射频输出选通模块(3)、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据后，将上位机与射频指标测试装置连接，将输入链路选通模块(2)的输出端口和射频指标测试装置的输入端口连接，将输出链路选通模块(3)的输入端口和射频指标测试装置的输出端口连接；

S2)使用等长的第一射频线电缆，将被测试的多通道射频收发机的输出端口分别与输入链路选通模块(2)的输入端口按序号依次连接，并且使用等长的第二射频线缆，将被测试的多通道射频收发机的输入端口分别与输出链路选通模块(3)的输出端口按序号依次连接；

S3)将被测试的多通道射频收发机的供电端和电源模块(4)连接，将主控模块(1)的控制器单元通过串口通信单元连接被测试的多通道射频收发机的控制端，从而建立上位机与被测试的多通道射频收发机的通信连接；

S4)使用上位机通过主控模块(1)的控制器单元控制多通道射频收发机、输入链路选通模块(2)和输出链路选通模块(3)的目标通道导通，并使用上位机控制射频指标测试装置全频段测试所述目标通道的射频指标，再调用所述测试装置校准数据和线缆校准数据，对所述射频指标进行校准后得到所述目标通道的真实射频指标并保存；

S5)返回步骤S4)直到多通道射频收发机、输入链路选通模块(2)和输出链路选通模块(3)的所有通道遍历完毕。

9.根据权利要求8所述的多通道射频收发机自动化测试方法，其特征在于，步骤S1)中通过矢量网络分析仪分别对射频输入选通模块(2)、射频输出选通模块(3)、第一射频线缆和第二射频线缆测试，得到测试装置校准数据和线缆校准数据的步骤具体包括：

S101)依据预设的应用频段设置矢量网络分析仪的校准频段，射频输出功率保持为0dBm，使用匹配的校准件将矢量网络分析仪及外接测试线缆一同校准；

S102)在输入链路选通模块(2)的所有输入端口中选择目标输入端口，通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第一端口连接输入链路选通模块(2)的目标输入端口，并通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第二端口连接输入链路选通模块(2)的输出端口；

或者，在输出链路选通模块(3)的所有输出端口中选择目标输出端口，通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第一端口连接输出链路选通模块(3)的目标输出端口，并通过所述外接测试线缆将所述矢量网络分析仪第二端口连接射频输入输出链路选通模块(3)的输入端口；

S103)将矢量网络分析仪与上位机建立通信连接；

S104)使用上位机通过主控模块(1)的控制器单元控制输入链路选通模块(2)的目标输入端口与输入链路选通模块(2)的输出端口间的通道导通，或者，使用上位机通过主控模块(1)的控制器单元控制输出链路选通模块(3)的目标输出端口与输出链路选通模块(3)的输入端口间的通道导通；

然后使用上位机控制矢量网络分析仪对所述通道进行测试，并将测试数据保存；

S105)返回步骤102)直到输入链路选通模块(2)的输入端口以及输出链路选通模块(3)的输出端口遍历完毕，将所有测试数据汇总得到测试装置校准数据；

S106)依据多通道射频收发机的输入通道数量和输出通道数量，确定对应的第一射频线缆和第二射频线缆的长度，将第一射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，还将第二射频线缆两端分别连接矢量网络分析仪的第一端口和第二端口，并使用上位机控制矢量网络分析仪进行测试，最后将测试结果汇总得到线缆校准数据。