一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置及方法，第一环形器，用于在大功率T/R组件发射状态下，其第一端口接收大功率T/R组件大功率发射信号，并将该大功率发射信号从第一环形器的第二端口输出至衰减器；衰减器，用于对接收的大功率发射信号进行衰减并将衰减后的发射信号传输至隔离装置；隔离装置，其第一端口接收衰减后的发射信号；测试系统，在大功率T/R组件接收状态下，激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。本发明专利技术大大提高了收发通道之间的隔离度，有利于提高测试准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号调理
，具体涉及一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置及方法。
技术介绍
T/R组件中主要包含发射通道、接收通道以及驱动控制三个部分，此外还有射频输入输出、低频连接器等组件接口部分。发射通道主要完成射频激励信号的放大，并输出至馈线网络；接收通道将天线接收的回波信号放大，并保证较低的噪声系数；组件的收发开关切换及相位、衰减的控制由驱动控制部分完成。T/R组件具有通道多、大小功率并存和端口复用等特点，而且指标种类多，需要多种测试仪器才能完成测试。所谓大小功率并存，即发射通道输出功率大、接收通道功率小；就端口复用来说，即发射输出端口也就是接收输入端口，发射输入端口也就是接收输出端口(也有一些T/R组件发射输入端口和接收端口是不同的，但是发射输出端口肯定也是接收输入端口)，当然它是一个分时的工作体制。因此，T/R组件的测试实现较为困难，也非常复杂，大多采用测试系统完成测试，这就需要对收发信号进行调理，然后利用开关网络的切换实现测试通道的搭建，进而完成收发通道性能指标的测试。由于T/R组件发射信号功率一般较大，无法输入仪器中直接进行测试，发射信号必须进行衰减/耦合调理后才能利用测试仪器进行测试。但是对于T/R组件测试来说，由于收发复用的特性，在对发射输出信号进行调理的同时，不应导致接收输入信号的功率衰减过大(一般不应超过10dB)，否则会发生接收通道的噪声系数、输入端口驻波比测试结果不准确甚至无法测试的情况发生。根据发射功率的大小，目前一般有几种收发信号调理方法：1)功率为几瓦量级时，一般采用直接加衰减器/定向耦合器的调理方法；2)功率为几十瓦量级时，一般采用在开关网络中内置衰减器/定向耦合器、再利用开关切换实现收发分离的调理方法，这种方法的前提是开关能够承受发射功率，但有一定的安全隐患；3)功率大于百瓦量级时，目前一般采用采用环形器+衰减器的调理方法。其工作原理为(如图1所示)：在发射状态下，T/R组件的大功率发射信号进入环形器1端口1，利用环形器的定向传输特性，从端口2输出，然后进入衰减器进行衰减，衰减后的发射信号再进入环形器2端口1，并从端口2输出，最后进入测试系统进行发射性能指标的测试；在接收状态下，需要给T/R组件提供接收激励信号。接收激励信号从测试系统中输出，进入环形器2端口2，并从端口3输出，然后进行环形器1端口3，最后从端口1输出。按照上述调理方法，利用环形器的定向传输特性，发射信号被大功率衰减器进行了衰减，而接收输入信号没有经过衰减器，环形器定向传输时插入损耗又非常小，因此，其功率几乎没有被衰减，这样就实现了收发测试通道的分离。在功率达到千瓦量级以后，通过接收输入通道泄露的发射信号功率与通过发射输出通道衰减后的发射信号功率相比不能忽略，甚至二者相当，也就是说实际上测试了来源于两个途径发射信号的矢量迭加信号，这样发射测试准确度较差。具体原因就在于环形器的泄露，其隔离度指标只有20dB。在1000W的发射功率下，如果衰减器的衰减量为40dB，那么在不考虑环形器正向传输插入损耗的前提下，经过发射衰减通道到达测试系统输入端口的功率为20dBm；与此同时，由于环形器的泄露，经过两级环形器泄露后，通过接收输入通道泄露到达测试系统输入端口的功率也为20dBm，二者功率基本相等。这样在发射测试时，因为二者频率相等，两路信号的功率会发生矢量合成，测试结果明显会有偏差，最大比实际值偏大3dB。当然，也可能偏小。T/R组件的发展趋势之一是发射功率越来越大，那么在测试过程中，如何实现大功率T/R组件(如峰值功率超过1k瓦)收发信号的调理，同时保证测试的准确度和安全性，这都是本专利技术要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置及方法，，本专利技术引入单刀双掷开关，利用其高隔离度指标进一步实现收发分离，并避免了泄露信号对发射测试的影响。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，包括：第一环形器，用于在大功率T/R组件发射状态下，其第一端口接收大功率T/R组件大功率发射信号，并将该大功率发射信号从第一环形器的第二端口输出至衰减器；衰减器，用于对接收的大功率发射信号进行衰减并将衰减后的发射信号传输至隔离装置；隔离装置，其第一端口接收衰减后的发射信号，通过其高隔离度指标进一步实现对信号的收发分离，发射信号通过隔离装置的第三端口进入测试系统进行发射性能指标的测试；测试系统，在大功率T/R组件接收状态下，激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。进一步的，所述激励信号从测试系统中输出后，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第二环形器第三端口，第二环形器的第一端口输出，再进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。上述方案中增加第二环形器的目的是利用其20dB反向隔离作用，这样泄露信号功率只有20dBm，不会发生安全性问题。进一步的，所述隔离装置为单刀双掷开关。进一步的，所述测试系统包括开关网络及与开关网络相连接的测试仪器。进一步的，所述T/R组件发射输出端口与接收输入端口为同一个端口。进一步的，衰减器的衰减量的选择时在测试系统中开关网络可以承受的发射功率前提下，衰减量越小越好。进一步的，衰减器的衰减量的选择最小衰减量时，发射信号经衰减后功率小于1W，以此为原则计算出的衰减量为最小衰减量。一种基于大功率T/R组件收发信号调理方法，包括以下步骤：在发射状态下，T/R组件的大功率发射信号进入第一环形器的第一端口，利用环形器的定向传输特性，从其第二端口输出；第二端口输出的发射信号进入衰减器进行衰减，衰减后的发射信号再进入隔离装置的第一端口；通过隔离装置的第三端口进入测试系统进行发射性能指标的测试；在接收状态下，需要给T/R组件提供接收激励信号，接收激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置的第三端口、第二端口进入第一环形器的第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。进一步的，在接收状态下时，接收激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置的第三端口、第二端口进入第二环形器的第三端口，然后从第二环形器的第一端口输出第一环形器的第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。本专利技术的有益效果：本专利技术引入单刀双掷开关，利用其高隔离度指标进一步实现收发分离，并避免了泄露信号对发射测试的影响。本申请优选选择单刀双掷开关，因为结构简单又能完成相应的功能，用单刀多掷(如4、6等)来替换单刀双掷开关也是可以的，但是体积大、成本高。需要说明的是，单刀双掷开关不能用开关网络中的开关替代，因为作用不同，开关网络中的开关主要用于测试通道切换和搭建，开关网络与被测件端口是一对一连接。单刀双掷开关的使用，是因为调理的原因，一个发射输出(接收输入)端口在进入开关前分成了两个端口。本专利技术在测试系统中开关网络可以承受的发射功率前提下，衰减器应选择尽可能小的衰减量。此处的“尽可能小”需要满足的是：发射信号经衰减后功率小于1W，以此为原则计算出的衰减量为最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征是，包括：第一环形器，用于在大功率T/R组件发射状态下，其第一端口接收大功率T/R组件大功率发射信号，并将该大功率发射信号从第一环形器的第二端口输出至衰减器；衰减器，用于对接收的大功率发射信号进行衰减并将衰减后的发射信号传输至隔离装置；隔离装置，其第一端口接收衰减后的发射信号，通过其高隔离度指标进一步实现对信号的收发分离，发射信号通过隔离装置的第三端口进入测试系统进行发射性能指标的测试；测试系统，在大功率T/R组件接收状态下，激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。

【技术特征摘要】
1.一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征是，包括：第一环形器，用于在大功率T/R组件发射状态下，其第一端口接收大功率T/R组件大功率发射信号，并将该大功率发射信号从第一环形器的第二端口输出至衰减器；衰减器，用于对接收的大功率发射信号进行衰减并将衰减后的发射信号传输至隔离装置；隔离装置，其第一端口接收衰减后的发射信号，通过其高隔离度指标进一步实现对信号的收发分离，发射信号通过隔离装置的第三端口进入测试系统进行发射性能指标的测试；测试系统，在大功率T/R组件接收状态下，激励信号从测试系统中输出，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。2.如权利要求1所述的一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征是，所述激励信号从测试系统中输出后，通过隔离装置第三端口、第二端口进入第二环形器第三端口，第二环形器的第一端口输出，再进入第一环形器第三端口，最后从第一环形器的第一端口输出至大功率T/R组件。3.如权利要求1或2所述的一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征是，所述隔离装置为单刀双掷开关。4.如权利要求1所述的一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征是，所述测试系统包括开关网络及与开关网络相连接的测试仪器。5.如权利要求1所述的一种基于大功率T/R组件收发信号调理装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁志钊，周辉，乔宏志，李鹏，高见，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37