CN218727670U - 一种用于微波激励与参数测量的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微波测量系统，具体涉及一种用于微波激励与参数测量的系统，解决现有微波测试项目测试效率低、测试连接准备工作繁杂且各类测试仪器操作繁复，不利于测试人员操作的技术问题。本实用新型用于微波激励与参数测量的系统，包括微波激励模块与参数测量模块；微波激励模块包括依次连接的数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器以及第二带通滤波器；数控衰减器用于接收外部激励信号；参数测量模块包括依次连接的第三带通滤波器、第二SP5T开关、额定衰减单元与SP6T开关；第二带通滤波器的输出端与所述第三带通滤波器的输入端连接；SP6T开关用于输出测试信号。降低了测试操作难度和错误率，显著提升了工作效率。

Description

一种用于微波激励与参数测量的系统

技术领域

本实用新型涉及一种微波测量系统，具体涉及一种用于微波激励与参数测量的系统。

背景技术

在微波测试实验项目中,经常需要配置微波激励和参数测量。目前多数是根据需要搭建微波激励系统与参数测量系统。微波激励系统一般是由标准信号源、触发器和放大器组成，参数测量系统是依据不同的参数进行选择。

参数测量系统中微波器件的散射参数测量用矢量网络分析仪配合定向耦合器、衰减器或微波电缆等完成。对于检波器灵敏度参数一般使用信号源进行测量，首先将微波信号源输出信号端设置为与待测信号频率相同、脉冲宽度接近的调制信号；然后使用功率分配器测量进入检波器的微波功率；最后根据检波器的输入功率和检波波形幅值，得到检波器的灵敏度曲线。对于参数测量系统中的关键组件参数一般利用噪声分析仪和频谱分析仪进行测量。测量噪声系数可以用噪声分析仪控制噪声源进行测量，也可以用噪声分析仪内部噪声源进行测量。测量关键组件的输入输出混频特性可以用工作在连续波状态下的两台参考微波信号源，给关键组件提供射频和本振输入信号，利用频谱分析仪测量其输入输出混频特性。对于辐射场功率参数，接收天线接收的微波经过衰减环节后进入检波器，使用示波器记录检波器输出的脉冲包络波形。根据脉冲幅度和检波器灵敏度曲线确定检波器输入功率，结合衰减环节的衰减量，计算得到辐射场测量系统接收的微波功率。

现有微波测试项目中，需要使用的上述各种仪器和设备的体积庞大；各仪器和设备之间还要接入复杂的微波电缆网络，使得微波测试流程繁杂，而且重复单一测试流程时，需要调整控制的参数较多，严重降低了经济效率和时间效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有微波测试项目测试效率低、测试连接准备工作繁杂且各类测试仪器操作繁复，不利于测试人员操作的技术问题，而提供一种用于微波激励与参数测量的系统，降低测试操作难度和错误率，显著提升工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于微波激励与参数测量的系统，其特殊之处在于，包括微波激励模块与参数测量模块；

微波激励模块的输出端与参数测量模块的输入端连接；

微波激励模块包括依次连接的数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器以及第二带通滤波器；

数控衰减器用于接收外部微波激励信号；微波激励信号经过数控衰减器衰减后，通过第一SP5T开关输入第一带通滤波器选频，然后经过功放放大、隔离器隔离后进入第二带通滤波器再次选频，输出L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段信号；其中功率放大器用于进行信号放大处理，隔离器可以实现微波信号的双向隔离。

参数测量模块包括依次连接的第三带通滤波器、第二SP5T开关、额定衰减单元与SP6T开关；

第二带通滤波器的输出端与第三带通滤波器的输入端连接；

SP6T开关用于输出测试信号；

L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段信号经过第三带通滤波器进行频段调整，再通过第二SP5T开关输入到额定衰减单元进行额定衰减、限幅、检波后，通过SP6T开关输出测试信号。

进一步地，所述额定衰减单元包括SP7T开关、衰减器、限幅器、检波器以及匹配电阻；

SP7T开关的输入端与第二SP5T开关的输出端连接；

SP7T开关的第一支路输出端与匹配电阻连接；

SP7T开关的第二支路输出端通过依次连接的限幅器和检波器连接SP6T开关的第一输入端；

衰减器包括第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器；

SP7T开关的第三支路、第四支路、第五支路与第六支路输出端分别连接第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器；第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器分别通过依次连接的限幅器和检波器连接SP6T开关的第二输入端、第三输入端、第四输入端与第五输入端；

SP7T开关的第七支路输出端通过依次连接的第五衰减器和检波器连接SP6T开关的第六输入端。第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器能够实现信号额定衰减功能，限幅器能够进行信号过大保护功能。

进一步地，所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的衰减幅度依次递减。

进一步地，还包括通讯控制模块；

所述通讯控制模块分别与数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第二SP5T开关、SP6T开关、SP7T开关、第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第五衰减器、限幅器以及检波器连接，用于通讯控制。

进一步地，所述数控衰减器的衰减幅度取值为0-30dB，数控衰减器的步进为1dB；

第一SP5T开关、第二SP5T开关与SP7T开关的Li均为2.5，其ISO均大于等于60。

进一步地，所述第一带通滤波器、第二带通滤波器与第三带通滤波器的滤波频段均包括1GHz-2GHz、2GHz-4GHz、4GHz-8GHz、8GHz-12GHz、12GHz-18GHz。

进一步地，所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的取值分别为10dB、20dB、30dB、40dB与50dB。

进一步地，所述第一带通滤波器包括分别与第一SP5T开关输出端连接的5个第一带通子滤波器；

功放包括分别与5个第一带通子滤波器对应连接的5个子功率放大器；

隔离器包括分别与5个子功率放大器对应连接的5个子隔离器；

第二带通滤波器包括分别与5个子隔离器对应连接的5个第二带通子滤波器，5个第二带通子滤波器对应的波段依次为L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段；

第三带通滤波器包括分别与5个第二带通子滤波器对应连接的5个第三带通子滤波器，5个第三带通子滤波器分别连接第二SP5T开关的输入端。

进一步地，所述5个第一带通子滤波器、5个第二带通子滤波器与5个第三带通子滤波器的滤波频段依次递增。

进一步地，所述匹配电阻为50Ω。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

(1)本实用新型用于微波激励与参数测量的系统，通过微波激励模块与参数测量模块优化了微波通路，使用第一SP5T开关、第二SP5T开关与SP6T开关，缩小了现有技术中测试模块的体积，实现了由机柜型的微波测试现场转换为桌面型微波测试现场，免除了手动更换测试支路的工序，使得微波激励模块与参数测量模块可方便外场携带测试，微波激励模块与参数测量模块中的控制参数数量大幅减少，降低了测试操作的难度和错误率，显著提升了工作效率。

(2)本系统利用第一带通滤波器与第二带通滤波器实现选频功能，利用功放进行信号放大处理，通过隔离器实现微波信号的双向隔离。

(3)本系统采用通讯控制模块的实时多通道进行通讯控制，还可以根据待测试的选频数量决定各通道的参数精确控制。

(4)本系统结构简单、稳定可靠且使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中微波激励模块的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中参数测量模块的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了用于微波激励与参数测量的系统，包括微波激励模块和参数测量模块。

微波激励模块包括数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器以及第二带通滤波器。

本实施例中，数控衰减器为一个，第一带通滤波器包括分别与第一SP5T开关输出端分别连接的5个第一带通子滤波器；功放包括分别与5个第一带通子滤波器对应连接的5个子功率放大器；隔离器包括分别与5个子功率放大器对应连接的5个子隔离器；第二带通滤波器包括分别与5个子隔离器对应连接的5个第二带通子滤波器，5个第二带通子滤波器对应的波段依次为L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段。

当外部微波激励信号(1-18GH)输入到微波激励模块的数控衰减器的输入端时，数控衰减器的输出信号经第一SP5T开关的开关网络输出到第一带通滤波器输入端，第一带通滤波器的输出网络数量由待测试选频数量决定，本实施例中选用5个第一带通子滤波器分配输出，5个第一带通子滤波器能够实现选频功能，5个第一带通子滤波器的输出端分别连接对应的5个子功率放大器的输入端，5个子功率放大器用于进行信号放大处理；5个子功率放大器的输出端分别连接对应5个子隔离器的输入端，实现微波信号的双向隔离；5个子隔离器的输出端分别连接到5个第二带通子滤波器的输入端，再次进行选频功能，降低5个第二带通子滤波器输出的带外信号，5个第二带通子滤波器输出不同频段的测试信号。本实施例中，5个第二带通子滤波器输出的不同频段测试信号，具体为L波段、S波段、C波段、X波段与Ku波段。

参数测量模块包括依次连接的多个第三带通滤波器、第二SP5T开关、额定衰减单元与SP6T开关；额定衰减单元包括SP7T开关、SP6T开关、限幅器、衰减器、检波器以及匹配电阻；衰减器包括第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器；本实施例中，第二带通滤波器的输出端与第三带通滤波器的输入端连接；SP6T开关用于输出测试信号；L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段信号经过第三带通滤波器进行频段调整，再通过第二SP5T开关输入到额定衰减单元进行额定衰减、限幅、检波后，通过SP6T开关输出测试信号。其中，第三带通滤波器包括分别与5个第二带通子滤波器对应连接的5个第三带通子滤波器，5个第三带通子滤波器分别连接第二SP5T开关的输入端。

5个第三带通子滤波器的输入端与5个第二带通子滤波器的输出端对应的频段连接，将L波段、S波段、C波段、X波段和Ku波段的数据根据测试项目要求增减；5个第三带通子滤波器的输出信号经SP5T开关选择型号后，再通过SP7T开关选择输出支路；SP7T开关的输入端与第二SP5T开关的输出端连接，经SP7T开关的第一条支路输出端连接匹配电阻，匹配电阻为50Ω负载，实现阻抗匹配吸收信号；第二条支路输出端连接限幅器的输入端，经限幅器到检波器，再经检波器输出端连接到SP6T开关的第一输入端；SP7T开关的第三支路、第四支路、第五支路与第六支路输出端分别连接第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器；第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器分别通过依次连接的限幅器和检波器连接SP6T开关的第二输入端、第三输入端、第四输入端与第五输入端，利用第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器实现信号额定衰减功能，通过限幅器进行信号过大保护功能，再经SP6T开关输出测试信号；最后SP7T开关的第七支路输出端通过依次连接的第五衰减器和检波器连接SP6T开关的第六输入端，第五衰减器实现信号额定衰减功能后，最后由SP6T开关输出测试信号。

本实施例中，第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的衰减幅度依次递减；第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的取值分别为10dB、20dB、30dB、40dB与50dB。数控衰减器的衰减幅度取值为30dB，数控衰减器的步进为1dB。第一带通滤波器、第二带通滤波器与第三带通滤波器的滤波频段包括1GHz-2GHz、2GHz-4GHz、4GHz-8GHz、8GHz-12GHz、12GHz-18GHz。第一SP5T开关、第二SP5T开关与SP7T开关的Li均为2.5，其ISO均大于等于60。

本实施例中还设置有通讯控制模块，通讯控制模块分别与数控衰减器、第一SP5T开关、5个第一带通子滤波器、5个子功率放大器、5个子隔离器、5个第二带通子滤波器、5个第三带通子滤波器、限幅器、第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第五衰减器、检波器、第二SP5T开关、SP7T开关以及SP6T开关连接，实现对数控衰减器、第一SP5T开关、5个第一带通子滤波器、5个子功率放大器、5个子隔离器、5个第二带通子滤波器、5个第三带通子滤波器、限幅器、第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第五衰减器、检波器、第二SP5T开关、SP7T开关以及SP6T开关的通讯控制功能。

Claims (10)

1.一种用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于，包括微波激励模块与参数测量模块；

所述微波激励模块的输出端与参数测量模块的输入端连接；

所述微波激励模块包括依次连接的数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器以及第二带通滤波器；

所述数控衰减器用于接收外部微波激励信号；微波激励信号经过数控衰减器衰减后，通过第一SP5T开关输入第一带通滤波器选频，然后经过功放放大、隔离器隔离后进入第二带通滤波器再次选频，输出L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段信号；

所述参数测量模块包括依次连接的第三带通滤波器、第二SP5T开关、额定衰减单元与SP6T开关；

所述第二带通滤波器的输出端与所述第三带通滤波器的输入端连接；

所述SP6T开关用于输出测试信号；

所述L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段信号经过第三带通滤波器进行频段调整，再通过第二SP5T开关输入到额定衰减单元进行额定衰减、限幅、检波后，通过SP6T开关输出测试信号。

2.根据权利要求1所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：所述额定衰减单元包括SP7T开关、衰减器、限幅器、检波器以及匹配电阻；

所述SP7T开关的输入端与所述第二SP5T开关的输出端连接；

所述SP7T开关的第一支路输出端与匹配电阻连接；

所述SP7T开关的第二支路输出端通过依次连接的限幅器和检波器连接SP6T开关的第一输入端；

所述衰减器包括第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器；

所述SP7T开关的第三支路、第四支路、第五支路与第六支路输出端分别连接第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器；第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器分别通过依次连接的限幅器和检波器连接SP6T开关的第二输入端、第三输入端、第四输入端与第五输入端；

所述SP7T开关的第七支路输出端通过依次连接的第五衰减器和检波器连接SP6T开关的第六输入端。

3.根据权利要求2所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的衰减幅度依次递减。

4.根据权利要求3所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：还包括通讯控制模块；

所述通讯控制模块分别与数控衰减器、第一SP5T开关、第一带通滤波器、功放、隔离器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、第二SP5T开关、SP6T开关、SP7T开关、第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第五衰减器、限幅器以及检波器连接，用于通讯控制。

5.根据权利要求4所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述数控衰减器的衰减幅度取值为0-30dB，数控衰减器的步进为1dB；

所述第一SP5T开关、第二SP5T开关与SP7T开关的Li均为2.5，其ISO均大于等于60。

6.根据权利要求5所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述第一带通滤波器、第二带通滤波器与第三带通滤波器的滤波频段均包括1GHz-2GHz、2GHz-4GHz、4GHz-8GHz、8GHz-12GHz、12GHz-18GHz。

7.根据权利要求6所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器与第五衰减器的取值分别为10dB、20dB、30dB、40dB与50dB。

8.根据权利要求7所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述第一带通滤波器包括分别与第一SP5T开关输出端连接的5个第一带通子滤波器；

所述功放包括分别与5个第一带通子滤波器对应连接的5个子功率放大器；

所述隔离器包括分别与5个子功率放大器对应连接的5个子隔离器；

所述第二带通滤波器包括分别与5个子隔离器对应连接的5个第二带通子滤波器，5个第二带通子滤波器对应的波段依次为L波段、S波段、C波段、X波段及Ku波段；

所述第三带通滤波器包括分别与5个第二带通子滤波器对应连接的5个第三带通子滤波器，5个第三带通子滤波器分别连接第二SP5T开关的输入端。

9.根据权利要求8所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述5个第一带通子滤波器、5个第二带通子滤波器与5个第三带通子滤波器的滤波频段依次递增。

10.根据权利要求9所述的用于微波激励与参数测量的系统，其特征在于：

所述匹配电阻为50Ω。

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