[实用新型]连续波射频功率放大器自动测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于功率放大器测试技术领域，具体而言，涉及一种连续波射频功率放大器指标的自动测试系统。

背景技术

连续波射频功率放大器是各种无线发射机的重要组成部分。主要功能是对连续波射频激励信号进行放大。连续波射频功率放大器的指标繁多，常见如电压、电流、效率、输入输出特性、P-1dB（1dB压缩点功率）、Psat（饱和功率）、增益、输出驻波、平坦度、谐波抑制、杂散抑制、交调特性、相位、群时延、AM/PM（调幅/调相）等。

对于功放的测试，没有专门的系统化自动化测试工具，传统上采用人工测试，往往需要多名工程师同时操作多台仪器，耗费大量时间和精力进行通路校准，对功放指标逐项、逐点进行测试、计算、记录，并频繁的更换测试电缆端口。由于测试时间较长，功放及大功率器件在冷、热条件下的测试结果存在误差。人为因素也使测试错误及操作不当等状况难以避免。传统的人工测试不仅测试过程不完整，测试结果不准确，而且加大了损坏功放、仪器设备的风险。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种连续波射频功率放大器自动测试系统，以计算机为核心，通过标准总线接口对仪器、设备进行集中控制管理，对射频通路进行校准及测试。

本实用新型采取的技术方案是：一种连续波射频功率放大器自动测试系统，包括计算机、GPIB卡、仪器电源、射频管理及接口控制单元，以及连接到射频管理及接口控制单元对应接口上、受射频管理及接口控制单元控制的第一信号源、第二信号源、功率计、频谱分析仪、大功率衰减器、网络分析仪、被测功放。

射频管理及控制单元包含三个射频开关K1、K2、K3和合成器、电源电路、控制电路；其中，控制电路由处理器模块、开关驱动模块、功放接口驱动模块、GPIB通信模块组成，开关K1、K2、K3为射频同轴开关，由开关驱动模块驱动；开关K1为一单刀双掷开关，开关K2、K3为单刀多掷开关，开关K1公共端作为第一信号源接口，两个切换端分别连接开关K2的一个切换端和合成器的一个分配端；合成器的另一个分配端作为第二信号源的接口，合成端连接开关的一个切换端；开关的公共端连接被测功放的输入测试电缆，切换端除上述连接之外，其余切换端作为网络仪端口、扩展接口；开关公共端连接大功率衰减器的输出端，切换端分别作为功率计、频谱分析仪、网络分析仪、扩展接口。

射频管理及控制单元根据不同的功放形式提供TTL电平或422电平、继电器OC门驱动、串口及LAN总线遥控接口与被测功放连接，实现射频测试链路的无拆卸、无更换连接。

射频管理及控制单元可组成的射频校准链路有：

1）输入端差损校准链路

网络分析仪（10）第一端口——射频管理及控制单元（4）第一信号源接口——开关（K1）——开关（K2）——被测功放输入端测试电缆（L1）——网络分析仪（10）第二端口；

2）输入端驻波校准链路

网络分析仪（10）第一端口——射频管理及控制单元（4）第一信号源接口——开关（K1）——开关（K2）——被测功放输入端测试电缆（L1）——被测功放（11）；

3）输出端差损校准链路

网络分析仪（10）第一端口——通过式功率计（7）——被测功放输出端测试电缆（L2）——大功率衰减器（9）——开关（K3）——网络分析仪（10）第二端口，其中通过式功率计（7）可省略，将网络分析仪（10）第一端口与输出端测试电缆（L2）直接连接；

4）网络仪通路校准链路

网络分析仪（10）第一端口——开关（K2）——被测功放输入端测试电缆（L1）——通过式功率计（7）——被测功放输出端测试电缆（L2）——大功率衰减器（9）——开关（K3）——网络分析仪第二端口，其中通过式功率计7可省略，将输入端测试电缆（L1）与输出端测试电缆（L2）直通连接即可。

射频管理及控制单元（4）可组成的功放测试链路有：

1）功放供电特性、功率指标测试链路

第一信号源（5）——开关（K1）——开关（K2）——被测功放输入端测试电缆（L1）——被测功放（11）——通过式功率计（7）——被测功放输出端测试电缆（L2）——大功率衰减器（9）——开关（K3）——吸收式功率计（7），其中通过式功率计（7）为可省略，将被测功放（11）与输出端测试电缆（L2）直接相连；

2）谐波和杂散波测试链路