一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，包括主控计算机，所述主控计算机控制信号生成单元生成复杂调制信号，信号分离及反射提取单元接收复杂调制信号并从中提取出入射T/R组件的入射信号，信号分离及传输提取单元接收并提取T/R组件的调制传输信号，响应测试分析单元接收T/R组件的调制传输信号与反射信号，将其分离得到实时协同工作模式下的多通道参考耦合信号、反射耦合信号和传输耦合信号，计算得到多通道复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数。本发明专利技术可以满足模拟实际工作状态下的多通道、复杂调制、激励性能可配置实现等技术要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置。
技术介绍
随着微波技术、通信技术、微电子技术、信息技术等的不断快速发展和应用融合，推动T/R组件特别是用于通信和雷达领域的T/R组件的集成功能更加丰富、技术组成与应用状态更加复杂，对其模拟实际工作状态下的特性表征(即散射参数的准确获取)也呈现出更为迫切的需求，因此给测试技术或相关产品提出更新、更高的技术要求。基于传统单机框架及模式的矢量网络分析仪及其架构已在很多情况下不能适应新的测试需求，需要创新提出或形成与应用需求相适应的测试方法与技术。通常状态下，表征微波网络技术特性的方法是采用矢量网络分析仪测试其散射参数，其测试原理是矢量网络分析仪为T/R组件提供一路连续波(或仅能提供特定技术特性的简单脉冲调制)的激励信号，同时接收带有T/R组件特性信息的一路反射响应信号和一路传输响应信号，经过测试分析处理后，得到表征T/R组件技术特性的散射参数。根据实际应用的需求分析，矢量网络分析仪测试T/R组件的散射参数存在如下不足：1、测试的激励信号受限于矢量网络分析仪的固有技术框架及特性，仅支持小信号连续波及简单脉冲调制模式而不能支持模拟T/R组件(特别是用于通信和雷达领域的T/R组件)实际工作状态的多体制、复杂调制模式，因此无法满足模拟实际工作状态下的多通道、复杂调制、激励性能可配置实现等技术要求；2、由于模拟T/R组件实际工作状态需要支持灵活的状态配置及构建，因此测试的信号分离及反射/传输提取受限于矢量网络分析仪的固有技术框架及特性，不能满足多通道、复杂调制、特定频带高指标特性等模式下对激励、响应信号分离及反射/传输提取的多通道、分离/提取性能可配置实现等技术要求；3、矢量网络分析仪的固有技术框架及特性限制测试的响应信号不能满足模拟实际工作状态的多通道、复杂调制、响应性能可配置实现等技术要求；4、测试的校准效果受限于矢量网络分析仪校准所需技术状态的要求范围，不能满足多通道、复杂调制、激励与响应性能可配置实现等模拟实际工作状态下由于测试端口与测试校准面(扩展)之间的通路长(插入损耗大)、失配环节多、通道组合状态多等非常规应用对测试准确度的要求；5、测试的应用受限于矢量网络分析仪传统单机框架的固有技术特性(如外形尺寸、重量、固定且不可配置调整的性能指标等)，不能通过级联扩展的方式满足模拟实际工作状态下通道规模较大的多通道T/R组件的散射参数测试需求。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，本专利技术无需使用矢量网络分析仪，可以针对不同的实际测试应用需求，解决模拟实际工作状态下的T/R组件散射参数测试的多通道、复杂调制、激励与响应性能可配置实现、特定频带高指标等技术问题，以通用化的方式，最大限度地满足实际应用中复杂各异的测试需求以及更高的技术要求。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，包括主控计算机，所述主控计算机控制信号生成单元生成复杂调制信号，信号分离及反射提取单元接收复杂调制信号并从中提取出入射T/R组件的入射信号，信号分离及传输提取单元接收并提取T/R组件的调制传输信号，响应测试分析单元接收T/R组件的调制传输信号与反射信号，将其分离得到实时协同工作模式下的多通道参考耦合信号、反射耦合信号和传输耦合信号，计算得到多通道复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数。所述信号生成单元、信号分离及反射提取单元、信号分离及传输提取单元和响应测试分析单元均为基于PXI总线设计实现。所述信号生成单元包括综合时序同步测控单元和多通道复杂调制信号发生单元，综合时序同步测控单元生成基准时钟参考信号、触发同步时钟信号、本振信号以及复杂测控的同步与触发信号，多通道复杂调制信号发生单元为测试产生并提供复杂调制激励信号。所述综合时序同步测控单元，包含基于PXI总线的相对独立且相互协同工作的时钟参考发生电路、本振信号发生电路和触发信号发生电路，分别为复杂调制工作状态提供基准时钟参考信号、触发同步时钟信号、本振信号以及复杂测控的同步与触发信号。所述多通道复杂调制信号发生单元，包括若干个独立可并行工作的矢量信号发生模块，各个矢量信号发生模块内部基带信号发生采用同一个共享时钟参考及触发同步模式，且各个模块内部矢量调制通道采用同一个共享本振，被配置为基于定义的波形、外部调制输入生成复杂调制激励信号。所述信号分离及反射提取单元与信号生成单元之间设计配置激励信号调理单元，所述激励信号调理单元基于PXI总线体制设计实现，包括若干个独立可并行工作的调理通道模块，所述调理通道模块的技术指标分配及设计与信号生成单元相适应，以满足对激励信号频率范围、功率范围和特定频带高指标的适配。所述主控计算机，被配置为进行人机交互，接收控制命令，实现散射参数测试的运算与处理，主控计算机连接PXI机箱及总线背板，能够实现在PXI总线的框架内对基于PXI总线的多通道复杂调制信号激励产生、调理、接收调理、响应测试分析和时序同步测控各个环节的协同控制。所述信号分离及反射提取单元，包括若干个独立可并行工作的以实现入射信号和反射信号分离和提取的外置的双定向耦合模块，所述双定向耦合模块被配置为与信号发生单元、激励信号调理单元相适配，以进行对激励信号频率范围、功率范围和特定频带高指标的适配。所述信号分离及传输提取单元，包括若干个独立可并行工作以实现传输信号的分离和提取的双定向耦合和负载模块，每个负载模块串接于一个外置双定向耦合器的主路输出端，以便吸收大功率测试时的传输终端信号，被配置为与信号发生单元、激励信号调理单元和信号分离及反射提取单元相适配，以进行对激励信号频率范围、功率范围和特定频带高指标的适配。所述响应测试分析单元与信号分离及传输提取单元之间设计配置响应信号接收调理单元，所述响应信号接收调理单元包括若干个独立可并行工作的调理通道模块，与信号分离及反射提取单元和信号分离及传输提取单元分别串行连接，接收参考耦合、反射耦合以及传输耦合信号。所述响应测试分析单元，被配置为根据散射参数的计算公式：S11＝Ai/Ri，S21＝Bi/Ri得到多通道复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数，其中，多通道参考耦合信号Ri、反射耦合信号Ai、传输耦合信号Bi。所述响应测试分析单元，对散射参数进行测试校准，通过计算提取出各误差项的误差系数，在实际测试时进行修正运算，以获得准确度较高的测试结果。本专利技术的有益效果为：(1)测试的激励信号不再受限于矢量网络分析仪的固有技术框架及特性，可以满足模拟实际工作状态下的多通道、复杂调制、激励性能可配置实现等技术要求；(2)本专利技术使测试的信号分离及反射/传输提取不再受限于矢量网络分析仪的固有技术框架及特性，可以满足多通道、复杂调制、特定频带高指标特性等模式下对激励、响应信号分离及反射/传输提取的多通道、分离/提取性能可配置实现等技术要求；(3)本专利技术使测试的响应信号接收不再受限于矢量网络分析仪的固有技术框架及特性，可以满足模拟实际工作状态下的多通道、复杂调制、响应性能可配置实现等技术要求；(4)本专利技术使测试的校准效果不再受限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：包括主控计算机，所述主控计算机控制信号生成单元生成复杂调制信号，信号分离及反射提取单元接收复杂调制信号并从中提取出入射T/R组件的入射信号，信号分离及传输提取单元接收并提取T/R组件的调制传输信号，响应测试分析单元接收T/R组件的调制传输信号与反射信号，将其分离得到实时协同工作模式下的多通道参考耦合信号、反射耦合信号和传输耦合信号，计算得到多通道复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数。所述信号生成单元、信号分离及反射提取单元、信号分离及传输提取单元和响应测试分析单元均为基于PXI总线设计实现。

【技术特征摘要】
1.一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：包括主控计算机，所述主控计算机控制信号生成单元生成复杂调制信号，信号分离及反射提取单元接收复杂调制信号并从中提取出入射T/R组件的入射信号，信号分离及传输提取单元接收并提取T/R组件的调制传输信号，响应测试分析单元接收T/R组件的调制传输信号与反射信号，将其分离得到实时协同工作模式下的多通道参考耦合信号、反射耦合信号和传输耦合信号，计算得到多通道复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数。所述信号生成单元、信号分离及反射提取单元、信号分离及传输提取单元和响应测试分析单元均为基于PXI总线设计实现。2.如权利要求1所述的一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：所述信号生成单元包括综合时序同步测控单元和多通道复杂调制信号发生单元，综合时序同步测控单元生成基准时钟参考信号、触发同步时钟信号、本振信号以及复杂测控的同步与触发信号，多通道复杂调制信号发生单元将上述信号调制生成复杂调制激励信号。3.如权利要求1所述的一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：所述综合时序同步测控单元，包含基于PXI总线的相对独立且相互协同工作的时钟参考发生电路、本振信号发生电路和触发信号发生电路，分别为复杂调制工作状态提供基准时钟参考信号、触发同步时钟信号、本振信号以及复杂测控的同步与触发信号。4.如权利要求1所述的一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：所述多通道复杂调制信号发生单元，包括若干个独立可并行工作的矢量信号发生模块，各个矢量信号发生模块内部基带信号发生采用同一个共享时钟参考及触发同步模式，且各个模块内部矢量调制通道采用同一个共享本振，被配置为基于定义的波形、外部调制输入生成复杂调制激励信号。5.如权利要求1所述的一种适用于复杂调制工作状态下T/R组件的散射参数测试装置，其特征是：所述信号分离及反射提取单元与信号生成单元之间设计配置激励信号调理单元，所述激励信号调理单元基于PXI总线设计实现，包括若干个独立可并行工作的调理通道模块，所述调理通道模块的技术指标分配及设计与信号生成单元相适...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏，王尊峰，
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