CN204068988U - 一种数传发射机半物理仿真验证装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数传发射机半物理仿真验证装置，以通过该装置实现对数传发射机上各环节的数据测试和分析。包含多通道信号模拟系统、信号分析系统以及电源单元，多通道信号模拟系统包括依次连接的信号仿真仪、宽带任意波形发生器以及微波矢量信号源，且信号仿真仪与微波矢量信号源连接，微波矢量信号源连接被测试数传发射机的功放部分；信号分析系统中包括微波网络分析仪、高性能示波器以及矢量信号分析仪，被测试数传发射机的功放部分和/或前级部分与信号分析系统相连接，微波网络分析仪以及高性能示波器分别连接矢量信号分析仪，矢量信号分析仪连接信号仿真仪；电源单元连接被测试数传发射机功放部分和/或前级部分。

Description

一种数传发射机半物理仿真验证装置

技术领域

本实用新型涉及数传发射机测试装置，尤其是一种数传发射机半物理仿真验证装置。 

背景技术

在载荷数传发射系统中，数传产品种类多，关键技术难点多，在整个研制过程中，往往因为一个环节的滞后而影响了整个产品的研制进度。 

目前尚未构建数传发射机半物理仿真验证装置，导致目前数传发射机设计研制过程中存在指标规划、电路实施、测试评估及生产各环节处于各自分离的问题。没有办法在统一的装置上进行各环节的数据测试和分析。实际工作中研发成本和周期高，人员效率低。数传发射机半物理仿真验证装置能够将载荷数传发射系统的一部分用实物代替，并使用仪器与实物部件之间的接口，连接进行数传发射机的快速响应式和并行式研发。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数传发射机半物理仿真验证装置，以通过该装置实现对数传发射机上各环节的数据测试和分析。 

为了实现上述目的，本实用新型提供一种数传发射机半物理仿真验证装置，一种数传发射机半物理仿真验证装置，连接一被测试数传发射机的功放部分和/或前级部分，包括：多通道信号模拟系统、信号分析系统以及电源单元，其中： 

所述多通道信号模拟系统包括依次连接的信号仿真仪、宽带任意波形发生器、微波矢量信号源，且所述信号仿真仪与所述微波矢量信号源连接，所述微波矢量信号源连接所述被测试数传发射机的功放部分；

所述信号分析系统中包括微波网络分析仪、高性能示波器以及矢量信号分析仪，所述被测试数传发射机的功放部分和/或前级部分与所述微波网络分析仪、所述高性能示波器以及所述矢量信号分析仪相连接，所述微波网络分析仪以及所述高性能示波器分别连接所述矢量信号分析仪，所述矢量信号分析仪连接所述信号仿真仪；

所述电源单元连接所述被测试数传发射机功放部分和/或前级部分，为被测数传发射机的功放部分和/或前级部分提供多路稳定电压。

较佳地，所述矢量信号分析仪中包括信号带宽测量单元、功率测量单元、杂散测量单元、相位噪声测量单元、调制误差测量单元以及信噪比测量单元。 

较佳地，所述高性能示波器包括信号采集单元、时域参数测试单元、频率误差参数测试单元以及调制误差参数测试单元。 

较佳地，所述微波网络分析仪包括发射通道幅度测试单元、相位参数测试单元、功放三阶交调抑制性能测试单元以及噪声系数测试单元。 

较佳地，所述微波矢量信号源中包括BPSK调制单元，QPSK，FSK调制单元，8PSK调制单元.16QAM调制单元，32APSK调制单元以及32QAM调制单元。 

较佳地，矢量信号分析仪为安捷伦公司的N9036ART。 

较佳地，微波网络分析仪为安捷伦公司的PNA-X系列设备。 

较佳地，高性能示波器为安捷伦公司的DSA-X93204A。 

较佳地，宽带任意波形发生器选用安捷伦公司的M8190A为被测数传发射机部件提供宽带基带信号。 

较佳地，微波矢量信号源选用安捷伦公司的E8267D。 

本实用新型由于采用以上技术方案，具有以下的优点和积极效果： 

1）多通道信号模拟系统的采用为本实用新型提供多通道窄带、宽带调制信号，模拟生成数传信号带宽至少在1G以上，频段能达到40G以上，模拟数传发射机功能；信号分析系统的采用可从时域、频域对数传信号进行全面的制式分析，进行带宽在1G以上，频段能达到40G或以上的微波调制信号分析 ；

2）所述多通道信号模拟系统能提供多通道窄带、宽带调制信号，模拟数传发射机功能；所述信号分析系统可从时域、频域对数传发射机信号进行测试分析；所述电源模块为被测数传发射机提供多路稳定电压，实现不同卫星平台数传发射机产品可在统一的装置上进行各环节的数据测试和分析，便于对各环节的数据交流和优化。

附图说明

图1为本实用新型一种数传发射机半物理仿真验证装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面参照附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。 

如附图1 所示，本实用新型提供一种数传发射机半物理仿真验证装置，连接一被测试数传发射机部件，包括：多通道信号模拟系统、信号分析系统以及电源单元，其中：多通道信号模拟系统100能提供多通道窄带、宽带调制信号，模拟数传发射机功能；信号分析系统200可从时域、频域对数传发射机信号进行分析；电源单元300为被测数传发射机提供多路稳定电压。多通道信号模拟系统包括信号仿真仪101、宽带任意波形发生器102以及微波矢量信号源103，微波矢量信号源103连接被测试数传发射机的功放部分401和/或前级部分402。信号仿真仪101、宽带任意波形发生器102、微波矢量信号源103依次连接，提供数传发射机宽带信号；信号仿真仪101连接微波矢量信号源103，提供数传发射机窄带信号。 

当测试被测试数传发射机的功放部分402时，需要将其与多通道信号模拟系统100以及信号分析系统200分别连接，而当测试被测试数传发射机的前级部分402时，只需要将其连接信号分析系统200即可，此时多通道信号模拟系统100不工作。 

其中信号仿真仪101可以发生包含了大量的专用高速数传信号处理设计库，可以用来产生多种标准数传信号格式，可以向微波矢量信号源103发送数字调制制式选择脉冲，包括BPSK，QPSK，FSK，8PSK.16QAM，32APSK，32QAM等多种数字调制，完成对信号的DAC处理、IQ调制、混频等功能，产生宽带基带信号，为数传发射机提供宽带基带信号，本实施例中，宽带任意波形发生器102选用安捷伦公司的M8190A该设备的性能指标如下： 

输出信号带宽：5GHz，可扩展；DAC转换时钟速率：12G；DAC转换位数：12/14 Bit；通道数量：2，可扩展；具有高速信号下载接口；用户软件计算的信号波形数据能通过PCIe总线快速连续下载到板卡基带存储器内，利用板卡中的高速DAC完成信号建立。

微波矢量信号源103为数传发射机提供真实的数传信号，满足卫星高速数传发射机需要的高阶调制，频率范围可达40GHz。其中包括可切换的BPSK调制单元，QPSK，FSK调制单元，8PSK调制单元，16QAM调制单元，32APSK调制单元以及32QAM调制单元。本实施例中，微波矢量信号源103选用安捷伦公司的E8267D该设备的性能指标如下： 

频率范围：最高可达40GHz；调制方式：BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32APSK；输出功率：>10dBm；带宽：>2GHz；相位偏置：可调节。

信号分析系统中包括微波网络分析仪201、高性能示波器202以及矢量信号分析仪203，被测试数传发射机部件分别于微波网络分析仪、高性能示波器以及矢量信号分析仪相连接，通过微波网络分析仪201、高性能示波器202、矢量信号分析仪203捕捉到测试数传发射机功放部分和/或前级部分的模拟基带、数字基带、数字总线逻辑信号和射频模拟信号，且将微波网络分析仪201、高性能示波器202的测试数据传送给矢量信号分析仪203，矢量信号分析仪203对仪表采集的信号数据进行完整的频谱，时域和解调分析，可测试数字调制信号的调制精度，对分析的信号数据进行存储和回放，并传送给信号仿真仪101以便进一步的解调和后处理分析。 

其中，矢量信号分析仪203中包括带宽测量单元、功率测量单元杂散测量单元、相位噪声测量单元、调制误差测量单元以及信噪比测量单元，可以分别测试信号的带宽、功率、杂散、相位噪声、调制误差、信噪比。本实施例中，采用矢量信号分析仪为安捷伦公司的N9036ART。该设备的性能指标如下：频率范围：最高可达40GHz；最大分析带宽：≥140MHz；测试灵敏度：-172dBm/Hz2GHz；可配置噪声系数模块。 

高性能示波器202包括信号采集单元、时域参数测试单元、频率误差参数测试单元以及调制误差参数测试单元，对单通道和多通道信号进行采集，测试信号的时域参数，频谱参数和调制误差参数,并能对信号进行纪录。本实施例中，高性能示波器202选用安捷伦公司的DSA-X93204A，可对差分信号进行时域分析、抖动分析，该设备的性能指标如下： 

带宽：30GHz；采样率：双通道80Gsaps/四通道160Gsaps；存储深度：2Gpts；抖动分析、高速SDA和时钟恢复、高级信号去嵌入、性能验证时延差校正；30GHz探测系统：30GHz探头放大器、30GHz差分点测探头和焊入探头。

 微波网络分析仪203包括发射通道幅度测试单元、相位参数测试单元、功放三阶交调抑制性能测试单元以及噪声系数测试单元，可分别对数传发射机发射通道幅度、相位参数测试；功放三阶交调抑制性能测试；数传发射机或组件的噪声系数测试。本实施例中，微波网络分析仪201选用安捷伦公司的PNA-X系列设备， 可测试产品的传输/反射特性，可完成对变频和非变频微波电路的测试，包含完整的幅度和相位参数，该设备的性能指标如下：测试频率范围：可达40GHz，测试端口数量：2端口或4端口可选配，可配置14端口测试装置；激励源功率：-95dBm～20dBm10GHz，具备功率扩展接口；功率扫描范围：47dB10GHz，激励信号谐波抑制比：60dB；接收机带宽：1Hz～5MHz，测试动态范围：144dB10GHz ；测试精度（10GHz）：增益测试精度：0.08dB，相位测试精度0.5度。 

通过微波网络分析仪、高性能示波器、矢量信号分析仪测得的信号数据进行完整的频谱，时域和解调分析，对分析的信号数据进行存储和回放等，便于对各环节的数据交流和优化，以更好的对后续对多通道信号模拟系统进行参数调整。 

电源单元300连接被测试数传发射机功放部分401和/或前级部分402，为被测数传发射机的功放部分401和/或前级部分402提供多路稳定电压。 

综上所述，多通道信号模拟系统的采用为本实用新型提供多通道窄带、宽带调制信号，模拟生成数传信号带宽至少在1G以上，频段能达到40G以上，模拟数传发射机功能；信号分析系统的采用可从时域、频域对数传信号进行全面的制式分析，进行带宽在1G以上，频段能达到40G或以上的微波调制信号分析。实现不同卫星平台数传发射机产品可在统一的装置上进行各环节的数据测试和分析，便于对各环节的数据交流和优化。 

上述公开的仅为本实用新型的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本实用新型所用，而并非对本实用新型的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。 

Claims (10)

1.一种数传发射机半物理仿真验证装置，连接一被测试数传发射机的功放部分和/或前级部分，其特征在于，包括多通道信号模拟系统、信号分析系统以及电源单元，其中：

所述多通道信号模拟系统包括依次连接的信号仿真仪、宽带任意波形发生器以及微波矢量信号源，且所述信号仿真仪与所述微波矢量信号源连接，所述微波矢量信号源连接所述被测试数传发射机的功放部分；

所述信号分析系统中包括微波网络分析仪、高性能示波器以及矢量信号分析仪，所述被测试数传发射机的功放部分和/或前级部分与所述微波网络分析仪、所述高性能示波器以及所述矢量信号分析仪相连接，所述微波网络分析仪以及所述高性能示波器分别连接所述矢量信号分析仪，所述矢量信号分析仪连接所述信号仿真仪；

所述电源单元连接所述被测试数传发射机功放部分和/或前级部分，为被测数传发射机的功放部分和/或前级部分提供多路稳定电压。

2.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，所述矢量信号分析仪中包括带宽测量单元、功率测量单元、杂散测量单元、相位噪声测量单元、调制误差测量单元以及信噪比测量单元。

3.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，所述高性能示波器包括信号采集单元、时域参数测试单元、频率误差参数测试单元以及调制误差参数测试单元。

4.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，所述微波网络分析仪包括发射通道幅度测试单元、相位参数测试单元、功放三阶交调抑制性能测试单元以及噪声系数测试单元。

5.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，所述微波矢量信号源中包括BPSK调制单元，QPSK，FSK调制单元，8PSK调制单元，16QAM调制单元，32APSK调制单元以及32QAM调制单元。

6.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，矢量信号分析仪为安捷伦公司的N9036ART。

7.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，微波网络分析仪为安捷伦公司的PNA-X系列设备。

8.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，高性能示波器为安捷伦公司的DSA-X93204A。

9.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，宽带任意波形发生器选用安捷伦公司的M8190A为被测数传发射机部件提供宽带基带信号。

10.如权利要求1所述的一种数传发射机半物理仿真验证装置，其特征在于，微波矢量信号源选用安捷伦公司的E8267D。