CN201315591Y - 一体化无源互调分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化无源互调分析仪，包括射频单元、计算机单元和电源单元，其特征在于，所述的射频单元、计算机单元和电源单元集成在一个机箱内，射频单元进一步包括有源模块(2)、无源模块(3)，计算机单元进一步包括控制计算机(1)、数字接收机(4)和显示器(5)，控制计算机(1)连接数字接收机(4)和显示器(5)，有源模块(2)连接控制计算机(1)，无源模块(3)连接有源模块(2)，数字接收机(4)连接无源模块(3)，无源模块(3)通过低互调电缆与待测产品连接。本实用新型的有益效果是：提供了一种体积小、重量轻、成本低、功能多的一体化的无源互调分析仪。

Description

一体化无源互调分析仪

技术领域

本实用新型涉及通信系统中无源互调指标的测试分析技术，主要是涉及一种一体化无源互调分析仪。

背景技术

随着移动通信在世界各地的快速发展，用户的要求也从能通话上升到要求更好的网络通话质量和其它服务。由于多系统覆盖多用无源器件来完成，所以无源器件的无源互调(PassiveInter-Modulation，PIM)特性就越来越成为关注的焦点。

无源互调是由发射系统中各种无源器件的非线性特性引起的。在大功率、多信道系统中，这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，这些谐波与工作频率混合会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱从而影响正常的通信。

其中危害最大的属三阶互调(PIM3)，它是由输入双音信号f1和f2信号经过无源器件后，由于非线性的存在，二次谐波2f1和2f2会进一步产生2*f1-f2和2*f2-f1的三阶互调信号。一旦这些三阶互调IM3信号落入发射或接收通带后，滤波器无法识别它与正常的带内工作信号，而直接传输给下一级，互调分量接近甚至大于接收机正常工作信号电平，对接收机灵敏度产生干扰，从而降低通话质量，并减小系统容量。此外不管是有源还是无源器件等都会产生三阶互调产物。

随着频率资源的日渐紧张，为使不同通信系统间互调产物不相互影响，对产品进行互调测试就尤为重要。在移动通信基站系统安装和维护中，基站系统所使用的如双工器、塔放、馈缆、天线、避雷器等部件要经常进行测试是否达到一定标准。美国SUMMITEK公司生产的测试装置由射频主机箱和电源机箱，还需要配置一台计算机组成，机箱与计算机间通过多芯线缆连接。目前行业中普遍使用类似美国SUMMITEK公司生产的独立的三个机器的测试装置，这样的测试系统不但价格非常昂贵，一些中小企业无法承受，而且体积非常庞大，移动不方便，尤其是像移动基站安装维护这样的工作带来了很多麻烦。

实用新型内容

本实用新型弥补了现有技术的空缺，提供了一种体积小、重量轻、成本低、功能多的一体化的无源互调分析仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：一种一体化无源互调分析仪，包括射频单元、计算机单元和电源单元，其特征在于，所述的射频单元、计算机单元和电源单元集成在一个机箱内，射频单元进一步包括有源模块、无源模块，计算机单元进一步包括控制计算机、数字接收机和显示器，控制计算机连接有源模块、数字接收机和显示器，有源模块连接无源模块，数字接收机连接无源模块，无源模块有出口和进口连接待测产品。

作为优选，所述的有源模块还进一步包括两路测试信号发生电路，测试信号发生电路还进一步包括微程序控制器、信号源、功率放大器和功率检测电路，微程序控制器连接信号源，信号源连接功率放大器，功率放大器连接功率检测电路，用于产生两个给定频率和功率的测试信号；功率检测电路用反馈电路连接功率放大器和微程序控制器，用于监测有源模块的工作状态参数，两路测试信号发生电路并联。反馈电路对有源模块的工作状态参数(功率、电流、VSWR)进行实时的监测，输出的功率信号也更稳定。为了满足扫频测试，信号源的频率可以实现扫频输出。

作为优选，所述的微程序控制器与温度检测控制器连接。对有源模块工作状态参数(温度)进行实时监测。

作为优选，所述的无源模块还进一步包括合路器、双工器一、双工器二、负载，有源模块的两个功率检测电路连接到无源模块的合路器上，合路器与双工器一的TX接口连接，双工器一的RX接口与数字接收机连接，数字接收机与双工器二的RX接口连接，双工器二的TX接口连接负载。无源模块可以将有源模块产生的两路大功率测试信号进行合路，通过该模块可以分离出由系统及测试器件产生的无源互调产物。

作为优选，双工器一、双工器二均通过低互调电缆与待测产品连接。为保证测试精度需求，分析仪自身产生的无源互调信号要足够小。

作为优选，所述的双工器一和合路器集成在一个器件中，两个功率检测电路分别连接到集成器件的TX1、TX2接口上。两个元器件集成在一个元器件中，不但成本降低，而且体积也缩小，此外电性能和可靠性也比之前好。

作为优选，所述的控制计算机还进一步包括主板和操作系统，主板上有CPU和RAM，控制计算机上有USB接口、PS/2接口、VGA接口和LAN接口，可以连接键盘和鼠标。

作为优选，所述的操作系统中有人机交互的图形界面软件。通过良好的人机交互图形界面软件，可以让用户对仪器进行必要的控制，同时可以获取被测试器件的无源互调指标的测试结果，并对结果进行保存、打印。

作为优选，所述的数字接收机进一步包括双向开关、低噪声放大器、频谱仪，双工器一的RX接口和双工器二的RX接口与数字接收机的双向开关相连，双向开关与低噪声放大器相连，低噪声放大器与频谱仪相连。由于无源互调产物幅度一般很小，这就要求数字接收机具有良好的动态范围及噪低，为了满足测试需要，接收机的噪低要小于-130dbm。

作为优选，所述的控制计算机通过RS232/RS485接口与有源模块连接，控制计算机通过RS232/RS485接口或USB接口与数字接收机连接。

本实用新型的有益效果是：(1)对模块电路进行压缩，设计性能更好、效果更理想、电路更简单的电路来实现模块功能，功能和效果比现有技术还多和理想。(2)所有模块集成到一机箱内，较现有技术三机体成本更低、体积更小、重量更轻、更易携带。(3)自主开放的人机交互式图形界面软件，提供了生产模式、工程模式、测试模式适应了不同用户的需求。(4)相比现有技术三机体更省电，节约能源，辐射小，更环保。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构方框图；

图2是本实用新型的一种电路结构示意图。

如图：控制计算机1主板11有源模块2微程序控制器21信号源22功率放大器23率检测电路24温度检测控制器25测试信号发生电路6无源模块3合路器31双工器一32双工器二33负载34集成器件7数字接收机4双向开关43低噪声放大器42频谱仪41显示器5液晶显示器51脉冲宽带调制器52

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一体化无源互调分析仪，包括控制计算机1、有源模块2、无源模块3、数字接收机4、显示器5、电源。电源外接220V交流电，内部通过电路转化传送给各个功能模块所需的不同电压。控制计算机1连接数字接收机4和显示器5，有源模块2连接控制计算机1，无源模块3连接有源模块2，数字接收机4连接无源模块3，无源模块3有两个镀银电缆头，通过低互调电缆与待测产品连接。

如图2所示，控制计算机1包括主板11和操作系统，主板11上有CPU和RAM，控制计算机1的主板11连接有USB接口、PS/2接口、VGA接口和LAN接口。上述接口比较常见，普通技术人员应该了解它们的作用，这里就不再多说。主板11连接液晶显示器51，液晶显示器51通过PWM脉冲宽带调制器52连接电源，保证电源输出电压在工作条件变化时保持恒定。操作系统中有人机交互的图形界面软件，软件开发了测试、生产、工程三种模式。

有源模块2包括两路测试信号发生电路6，测试信号发生电路6包括微程序控制器21、信号源22、功率放大器23和功率检测电路24，微程序控制器21连接信号源22，信号源22连接功率放大器23，功率放大器23连接功率检测电路24，用于产生两个给定频率和功率的测试信号。功率检测电路24用反馈电路连接功率放大器23和微程序控制器21，用于监测有源模块2的工作状态参数。两路测试信号发生电路6并联，微程序控制器21通过RS232/RS485接口与有源模块2的主板连接。微程序控制器21还与温度检测控制器25连接。

无源模块3包括合路器31、双工器一32、双工器二33、负载34，有源模块2的两个功率检测电路24连接到无源模块3的合路器31上，合路器31与双工器一32的TX接口连接，双工器一32的RX接口与数字接收机4连接，数字接收机4与双工器二33的RX接口连接，双工器二33的TX接口连接负载34。双工器一32、双工器二33均通过低互调电缆与待测产品连接。

数字接收机4包括双向开关43、低噪声放大器42、频谱仪41，双工器一32的RX接口和双工器二33的RX接口与数字接收机4的双向开关相连，双向开关43与低噪声放大器42相连，低噪声放大器42与频谱仪41相连。低噪声放大器42通过USB接口与控制计算机1的主板11连接。双向开关43再与控制计算机1的主板11连接。

实施例2：在保证实施例1的大体结构不变的情况下稍加改动，对于相同部分实施例2就不再多说，在图2的无源模块3中的合路器31与双工器一32做成更为简单的集成器件7，有源模块的两个功率检测电路24分别连接到集成器件7的TX1、TX2接口上，集成器件7的RX接口连接到数字接收机的双向开关43相连。

使用时：安装好被测试器件，准备交流220V电源，要求为220V二相三线制，保证良好接地，电源功率容量大于1000W，接通电源，接好鼠标键盘，启动仪表，预热至少15分钟。

用户通过图形方式的人机交互软件，设定测试条件(频率、功率、测试模式、显示模式等)，控制计算机1通过RS485通信接口将控制指令发送到有源模块2，有源模块2根据指令产生符合要求的两路大功率信号，两路大功率信号通过无源模块3合成一路输出到被测试器件，被测试器件产生的无源互调信号经过无源模块3分离出来并传输到数字接收机4，数字接收机4对接收到的无源互调测试结果进行处理，通过USB(RS232/RS485)传送给控制计算机1，控制计算机1将接收到的测试结果进行必要的处理和修正，并传输给显示器5以数字、曲线、图形等形式进行显示，用于可以通过交互软件对测试结果进行保存、打印。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1. 【权利要求1】1.一种一体化无源互调分析仪，包括射频单元、计算机单元和电源单元，其特征在于，所述的射频单元、计算机单元和电源单元集成在一个机箱内，射频单元进一步包括有源模块(2)、无源模块(3)，计算机单元进一步包括控制计算机(1)、数字接收机(4)和显示器(5)，控制计算机(1)连接有源模块(2)、数字接收机(4)和显示器(5)，有源模块(2)连接无源模块(3)，数字接收机(4)连接无源模块(3)，无源模块(3)有出口和进口连接待测产品。
2. 【权利要求2】2.根据权利要求1所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的有源模块(2)还进一步包括两路测试信号发生电路(6)，测试信号发生电路(6)还进一步包括微程序控制器(21)、信号源(22)、功率放大器(23)和功率检测电路(24)，微程序控制器(21)连接信号源(22)，信号源(22)连接功率放大器(23)，功率放大器(23)连接功率检测电路(24)，功率检测电路(24)用反馈电路连接功率放大器(23)和微程序控制器(21)，两路测试信号发生电路(6)并联。
3. 【权利要求3】3.根据权利要求1或2所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的微程序控制器(21)与温度检测控制器(25)连接。
4. 【权利要求4】4.根据权利要求1所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的无源模块(3)还进一步包括合路器(31)、双工器一(32)、双工器二(33)、负载(34)，有源模块(2)的两个功率检测电路(24)连接到无源模块(3)的合路器(31)上，合路器(31)与双工器一(32)的TX接口连接，双工器一(32)的RX接口与数字接收机(4)连接，数字接收机(4)与双工器二(33)的RX接口连接，双工器二(33)的TX接口连接负载(34)。
5. 【权利要求5】5.根据权利要求4所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，双工器一(32)、双工器二(33)均通过低互调电缆与待测产品连接。
6. 【权利要求6】6.根据权利要求4或5所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的双工器一(32)和合路器(31)集成在一个器件(7)中，两个功率检测电路(24)分别连接到集成器件(7)的TX1、TX2接口上。
7. 【权利要求7】7.根据权利要求1所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的控制计算机(1)还进一步包括主板(11)和操作系统，主板(11)上有CPU和RAM，控制计算机(1)上有USB接口、PS/2接口、VGA接口和LAN接口，可以连接键盘和鼠标。
8. 【权利要求8】8.根据权利要求7所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的操作系统中有人机交互的图形界面软件。
9. 【权利要求9】9.根据权利要求1所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的数字接收机(4)进一步包括双向开关(43)、低噪声放大器(42)、频谱仪(41)，双工器一(32)的RX接口和双工器二(33)的RX接口与数字接收机(4)的双向开关相连，双向开关(43)与低噪声放大器(42)相连，低噪声放大器(42)与频谱仪(41)相连。
10. 【权利要求10】10.根据权利要求1或2或4或5或7或8或9所述的一体化无源互调分析仪，其特征在于，所述的控制计算机(1)通过RS232/RS485接口与有源模块(2)连接，控制计算机(1)通过RS232/RS485接口或USB接口与数字接收机(4)连接。