[发明专利]一种TR组件幅相特性快速微波测试系统

说明书

本发明提供一种TR组件幅相特性快速微波测试系统，采用变频器将TR组件的射频信号频率降低到中频，幅度检波和相位检波均在中频完成；包括：TR组件指令控制系统，矩阵开关系统，变频、中频检波以及采样电路，上位机和以太网通信控制系统，上位机控制系统工作以及数据检测和测试报表的生成，以太网通信用于自动化测试系统各个模块间指令和数据的传输。本发明通过矩阵开关系统将多个待测的TR组件的射频端口缩减至两个端口与测试电路连接，同时将射频信号变频到中频使测试更加快捷。

技术领域

本发明涉及微波测试系统领域，特别涉及一种TR组件幅相特性快速微波测试系统，实现应用于相控阵雷达的TR组件幅相特性快速测试。

背景技术

微波功能模块的测试步骤繁琐，所需仪器、工装种类多，并且随着通信技术的提高，测试任务也随之发展，为应对多指标测试、大批量测试以及多种环境测试等新要求，业界开发了微波模块的自动化测试系统。微波模块自动化测试系统包含以下组件：(1)微波开关矩阵切换系统；(2)微波模块指令发送控制组件；(3)微波仪器、电源、控制器等测试测量仪器；(4)通信模块、上位机控制及数据处理系统。微波矩阵开关切换系统用于切换射频信号通路，为仪器和待测模块提供信号连接通路，测试系统要求一套测试仪器能够同时测试多个微波模块，因此采用微波矩阵开关系统和虚拟仪器技术可最大限度降低仪器台套数需求，降低测试系统成本并提高测试效率。当前微波模块往往具有较为复杂的外部控制接口，因此在测试时要求采用微波模块指令发送控制组件给模块发送命令以配合模块各种功能测试，该控制组件需根据待测的微波模块定制化设计，为该微波模块测试专用。仪器一般包含频谱仪、信号源、网络分析仪以及功率计等微波仪器，以及电源、示波器等通用仪器，由于仪器价格昂贵，仪器部分往往为整个测试系统成本最高的部分。通信模块和上位机控制及数据处理系统主要功能是为前三个组件提供以太网通信服务，控制各个组件工作并读取测试数据，并在计算机后台处理测试数据形成报表。

TR组件(射频收发组件：Transmitter and Receiver)为相控阵雷达的核心部件，有源相控阵雷达每个天线单元均配有一个TR组件，每个TR组件均可视为均有独立收发功能的雷达射频前端。单部有源相控阵雷达往往集合了数千个独立的TR组件，因而在雷达的生产中TR组件生产和测试的数量极大，同时单个TR组件需要测试指标多、需要处理的测试数据量大，这对自动化测试系统提出了严格的要求。大批量TR组件的测试和数据提取的速度和精度对相控阵雷达研发和生产的性能和进度具有重要支配作用。TR组件的主要性能指标为接收链路和发射链路的幅度和相位特性(简称幅相特性)，包括通道增益、数控衰减梯度值、数控移相梯度值以及不同温度下的幅相特性，幅相特性是TR组件在不同工作状态下链路的增益幅度和相位详细索引表，是后期相控阵雷达进行任意波束赋形基础，由于该表的数据量巨大，因此幅相特性的测试速度和测试精度对雷达的性能和研发生产进度具有巨大的影响。