[发明专利]毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块端口功率调节系统及方法

说明书

本发明属于测试技术领域，涉及S参数测试模块端口功率调节系统及方法。毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块端口功率调节系统，包括：S参数测试扩频模块端口；微波矢量网络分析仪，为毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块提供射频信号及本振信号，同时接收毫米波与太赫兹S参数扩频模块产生的参考中频信号和测试中频信号；在所述毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块的激励源模块与参考中频信号之间配置有自动电平控制环路。本发明的系统及方法，相比于现有的毫米波与太赫兹激励源直接宽带检波稳幅技术，不仅能够实现S参数测试扩频模块端口功率精准可调，同时硬件建构更为简单，成本更低。

技术领域

本发明属于测试技术领域，涉及S参数测试模块端口功率调节系统及方法。

背景技术

毫米波与太赫兹S参数测试模块配合微波矢量网络分析仪，能够实现毫米波与太赫兹S参数测试，在毫米波与太赫兹雷达、射电天文、气象遥感、安全检测等领域的技术研究和产品研制过程中获得了广泛的应用。如何提高毫米波与太赫兹S参数测试设备的测试的效率、应用的便捷性和拓展其功能，已成为毫米波与太赫兹S参数测试设备急需解决的技术问题。

随着毫米波与太赫兹技术研究和工程应用技术的快速发展，固定端口输出功率下的S参数测试，已无法满足测试需求，如放大器的压缩点测试、高增益放大器测试、以及倍频器和混频器等变频器件性能测试，针对这一问题，最初采用的技术路线有两种：1、是在S参数测试模块的输出端口增加一个机械可调的衰减器（或者机械可调的程控衰减器）满足端口功率可调的功能。但该技术路线存在的技术问题是，由于在S参数测试模块的端口接了衰减器，如果衰减器的衰减量与S参数测试模块内部的信号分离单元（双定向耦合器）的方向性是可以比拟，则无法对衰减器后的连接的待测件进行精确的驻波测试。另外一种采用的技术路线是在定向耦合器的前面增加了机械可调衰减器，该技术路线可以实现S参数测试模块端口功率的调节，可以满足高增益放大器的测试，但由于其无法进行功率的精准扫描，因此无法满足基于功率扫描状态下待测件性能的测试，如上面提到的放大器的压缩点测试、混频器和倍频器的变频损耗测试等。

对于S参数测试扩频装置的端口功率稳幅精准扫描，现有技术中存在的解决方法主要有两种：其中一种是通过机械可调衰减器的方式，改变激励源功率的大小，基于该技术路线构成一个功率控制环路，该技术路线存在的缺陷一是比较复杂，需要通过电机精准控制，完成功率的精准调节，同时模块的体积相对也比较大，集成度较差；二是基于电机控制的宽频带扫描的速度较慢，无法满足高效测试的需求，因此目前机械可调衰减的毫米波与太赫兹S参数扩频模块，通常未有反馈环路和程控单元，仅仅是通过人的手动调节完成功率的变化，而变化量的大小则需要外接设备进行逐点的测量和校准。另外一种技术路线是激励源进行耦合和宽带检波，检波电压经对数放大与参考电平进行积分，基于积分器的输出反馈调节激励源的输入，形成自动电平控制环路，该电路由于采用激励源直接的宽带检波，因此需要在传统的S参数测试扩频模块的基础上需要多分出一路信号用于构建自动电平控制环路，增加了S参数测试扩频模块的复杂程度，同时也增加了设计难度。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术中对于S参数测试模块端口功率稳幅控制技术存在的不足和缺陷，提供一种可实现毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块端口功率稳幅的系统及方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术手段为：毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块端口功率调节系统，包括：

微波矢量网络分析仪，为毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块提供射频信号及本振信号，同时接收毫米波与太赫兹S参数扩频模块的参考中频信号和测试中频信号；

其特征在于：在所述毫米波与太赫兹S参数测试扩频模块的激励源模块与参考中频信号之间配置有自动电平控制环路。

进一步的，所述的自动电平控制环路包括：电调衰减器、耦合器、带通滤波器、对数检波放大器、积分器；

所述电调衰减器连接在激励源模块与双定向耦合器之间；