一种温度试验中电缆测量误差的时域动态修正方法技术

一种温度试验中电缆测量误差的时域动态修正方法，实验室在对射频微波产品进行测试时，均需要使用射频电缆连接被测产品和仪器。为了确保产品测试的准确性，使用电缆前必须单独对电缆进行测试，获得其特性参数，并将电缆引入的误差在测试系统中进行修正。但是当被测产品进入温箱进行高低温循环试验时，射频电缆特性参数已随高低温发生变化，而且电缆在温箱中也已连接被测件和仪器，无法对其单独进行校准，造成产品测试的准确度降低。本方法解决了射频测试电缆在温度循环过程中无法进行测试的问题，通过本方法能够获得射频电缆在高低温箱中的实时特性参数，使用获得的电缆参数对试验测试结果进行修正，能够实现在温度循环试验中的产品精确测试。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，实验室在对射频微波产品进行测试时，均需要使用射频电缆连接被测产品和仪器。为了确保产品测试的准确性，使用电缆前必须单独对电缆进行测试，获得其特性参数，并将电缆引入的误差在测试系统中进行修正。但是当被测产品进入温箱进行高低温循环试验时，射频电缆特性参数已随高低温发生变化，而且电缆在温箱中也已连接被测件和仪器，无法对其单独进行校准，造成产品测试的准确度降低。本方法解决了射频测试电缆在温度循环过程中无法进行测试的问题，通过本方法能够获得射频电缆在高低温箱中的实时特性参数，使用获得的电缆参数对试验测试结果进行修正，能够实现在温度循环试验中的产品精确测试。【专利说明】
本专利技术涉及，实现了卫星有效 载荷部和组件产品在温度循环试验中精确测试，修正了因测试连接电缆带来的误差影响， 适用于各类卫星有效载荷部，组件产品温度循环中的精确测试。
技术介绍
卫星有效载荷部，组件产品通常需要进行温度循环试验，目的是监测卫星有效载 荷部，组件产品在温度交变环境下的工作是否正常，技术指标是否满足总体要求，从而确保 卫星在轨的性能正常。微波类有效载荷部，组件产品在进行温度循环试验时，往往都需要使 用高频测试电缆，进行温箱内产品和温箱外测试仪器的连接。 在温度循环试验中，我们需要获得的试验结果是产品性能参数变化随温箱温度变 化的对应关系，但是由于缺少有效监测手段，目前尚不能将被测件参数变化和测试连接电 缆参数变化区分。温度循环试验数据往往是被测件和测试电缆随高低温度变化的复合参数 变化数据，不能实现温度循环情况下对卫星有效载荷部，组件产品自身性能的精确测量。 为了解决该问题，修正测试连接电缆的误差影响，国内普遍采用的方法分别如 下： (1)参考电缆法：即采用同批次，同长度的高频测试电缆，除连接产品电缆外，选 取2根电缆放置在高低温箱内并保持箱内直通连接，作为参考电缆并测试其性能参数。 当被测件和参考电缆一起进行高低温试验时，将参考电缆温度变化数据作为被测 件使用电缆的补偿数据。这种方法简单易行，但无法证明参考电缆和实际使用电缆的参数 变化一致，修正后产品自身测试结果无法保证真实可靠。 (2)全波导测试：由于波导受温度高低变化影响小，其误差可忽略不计，采用波导 连接产品和仪器，常温下校准的波导测试系统可以在高低温下使用。产品测试结果较准确， 缺点是波导系统为硬连接，需要多个微波开关进行切换，测试系统成本花费大。 (3)特制电缆技术：基于电缆性能随温度变化的原理，假如电缆周围环境的温度 不变化，则其性能也将无变化。特制电缆通过技术手段，使其表面为真空或恒温状态，则其 性能参数在试验中也将固定。采用该类电缆的产品在试验中测试结果准确。但是采用该类 方法的电缆仍在研究中。 国外采用的测试电缆误差修正技术最为准确的是COM DEV公司推出的e-trak?在 线校准修正模块（该技术近年来被安捷伦公司购买，更名为Calpod)。 该模块工作原理为：在线校准修正模块连接在产品测试面和电缆连接面的中间。 以被测产品端面为参考面，将从测试仪器到在线校准修正模块的实测校准数据传递给矢量 网络分析仪，矢量网络分析仪根据修正数据可以在不需要断开和停止测试的情况下对测试 电缆的误差进行校准修正。 利用该模块进行测试实验，当测试电缆插入损耗发生变化后，使用在线校准修正 单元设备仍能够保证测试结果的准确度，而没有使用该设备得到的测试结果准确度被大大 降低（曲线发生位移和波形的改变）。本方法的优点是真正的实时补偿校准，缺点是校准件 的温度数据的准确性问题，自动校准件自身的校准周期到期时的校准方法复杂并且校准耗 时极长，而且电子开关和校准件给出的温度下限往往不够高，如-40°C甚至-25°C。另外，本 方法成本很高。每个测试通道的都需要2个在线校准修正单元。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种温度试验中电缆测 量误差的时域动态修正方法，能够实时监测测试电缆在不同温度下的幅度相位变化信息， 并根据监测结果修正电缆误差。实现了产品在温度循环试验中的精确测试。 本专利技术的技术解决方案是：， 步骤如下： (1)连接被测产品前对温度试验中使用的矢量网络分析仪进行校准，消除矢量网 络分析仪内部的误差； (2)步骤（1)中的校准完成后，使两根测试电缆均处于开路状态，与被测产品不连 接，在矢量网络分析仪中选取两个测试通道，分别为测试通道1和测试通道2,测试通道1为 产品频域正常测试通道，根据被测产品的规定测试功率、频率、带宽、测试点数和中频带宽 设置测试通道1的测试参数； 测试通道2为误差纠正通道，将测试通道2设置为时域工作状态； (3)计算测试通道2的时域工作参数，并利用计算的参数获得两根测试电缆中电 信号的反射幅度曲线，选取两根测试电缆中发射幅度曲线中电信号的反射幅度最大值所对 应的位置点分别为两根测试电缆与被测件连接位置点；所述时域工作参数包括带宽、采样 点数和间隔； ⑷设置时间门，将电缆与被测件的连接处作为监测对象，选取时间门函数，将测 试通道2设置为频域工作状态，并将两根测试电缆与被测产品连接，在步骤（3)中得到的两 根测试电缆与被测件连接位置点处，利用测试通道2实时测试两根测试电缆的损耗和相位 变化信息，实现对测试电缆的监测，获取测试电缆误差修正数据； (5)将两根测试电缆和被测产品放入温箱中，在不同温度状态下，利用步骤（2)中 选取和参数设置完成的测试通道1实时测试两根测试电缆和被测产品进行测试的损耗和 相位变化信息，并减去步骤（4)中获得的测试电缆误差修正数据，最终得到产品的真实的 损耗和相位变化信息。 所述步骤（3)中计算测试通道2的时域工作参数，具体为： 带宽SPAN由公式： 【权利要求】1. ，其特征在于步骤如下： (1) 连接被测产品前对温度试验中使用的矢量网络分析仪进行校准，消除矢量网络分 析仪内部的误差； (2) 步骤（1)中的校准完成后，使两根测试电缆均处于开路状态，与被测产品不连接， 在矢量网络分析仪中选取两个测试通道，分别为测试通道1和测试通道2,测试通道1为产 品频域正常测试通道，根据被测产品的规定测试功率、频率、带宽、测试点数和中频带宽设 置测试通道1的测试参数； 测试通道2为误差纠正通道，将测试通道2设置为时域工作状态； (3) 计算测试通道2的时域工作参数，并利用计算的参数获得两根测试电缆中电信号 的反射幅度曲线，选取两根测试电缆中发射幅度曲线中电信号的反射幅度最大值所对应的 位置点分别为两根测试电缆与被测件连接位置点；所述时域工作参数包括带宽、采样点数 和间隔； (4) 设置时间门，将电缆与被测件的连接处作为监测对象，选取时间门函数，将测试通 道2设置为频域工作状态，并将两根测试电缆与被测产品连接，在步骤（3)中得到的两根测 试电缆与被测件连接位置点处，利用测试通道2实时测试两根测试电缆的损耗和相位变化 信息，实现对测试电缆的监测，获取测试电缆误差修正数据； (5) 将两根测试电缆和被测产品放入温箱中，在不同温度状态下，利用步骤（2)中选取 和参数设置完成的测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度试验中电缆测量误差的时域动态修正方法，其特征在于步骤如下：(1)连接被测产品前对温度试验中使用的矢量网络分析仪进行校准，消除矢量网络分析仪内部的误差；(2)步骤(1)中的校准完成后，使两根测试电缆均处于开路状态，与被测产品不连接，在矢量网络分析仪中选取两个测试通道，分别为测试通道1和测试通道2，测试通道1为产品频域正常测试通道，根据被测产品的规定测试功率、频率、带宽、测试点数和中频带宽设置测试通道1的测试参数；测试通道2为误差纠正通道，将测试通道2设置为时域工作状态；(3)计算测试通道2的时域工作参数，并利用计算的参数获得两根测试电缆中电信号的反射幅度曲线，选取两根测试电缆中发射幅度曲线中电信号的反射幅度最大值所对应的位置点分别为两根测试电缆与被测件连接位置点；所述时域工作参数包括带宽、采样点数和间隔；(4)设置时间门，将电缆与被测件的连接处作为监测对象，选取时间门函数，将测试通道2设置为频域工作状态，并将两根测试电缆与被测产品连接，在步骤(3)中得到的两根测试电缆与被测件连接位置点处，利用测试通道2实时测试两根测试电缆的损耗和相位变化信息，实现对测试电缆的监测，获取测试电缆误差修正数据；(5)将两根测试电缆和被测产品放入温箱中，在不同温度状态下，利用步骤(2)中选取和参数设置完成的测试通道1实时测试两根测试电缆和被测产品进行测试的损耗和相位变化信息，并减去步骤(4)中获得的测试电缆误差修正数据，最终得到产品的真实的损耗和相位变化信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，朱宜东，李新雷，王学科，杨晓敏，左刚，谢静，
申请(专利权)人：安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61