【技术实现步骤摘要】
脉冲型微波光子矢量网络分析装置及微波器件散射参数测量方法
本专利技术涉及光信息处理技术，特别是一种脉冲型微波光子矢量网络分析装置及微波器件散射参数测量方法。
技术介绍
矢量网络分析装置是一种用于精确测量微波元器件散射参数(S参数)的基础仪器，能够精确测得器件在连续波激励下的幅度响应和相位响应。然而，在雷达和通信等领域中，常常使用脉冲信号而非连续波来测试系统的性能和功效，并且许多微波系统和器件在连续波与脉冲激励下所表现出的特征并不相同(VaelP,RolainY.ComparisonofcalibratedS-parametersmeasuredunderCWandPulsedRFexcitationwithaNonLinearVectorialNetworkAnalyzer[C]//ArftgConferenceDigest-Spring.IEEE,2000:1-10.)，如放大器的偏置在不同激励下可能发生变化，并出现过冲、振铃、下垂等情况。对于在脉冲环境的条件下进行设计的微波器件，不能承受连续波信号激励时产生的功耗，同时也缺乏足够的散热能力。因此，使用脉冲信号作...
【技术保护点】
1.一种脉冲型微波光子矢量网络分析装置，其特征在于，包括脉冲激励发生模块(1)，沿该脉冲激励发生模块(1)的信号输出方向，依次是信号加载模块(2)、光采样模块(3)和信号处理模块(4)，所述的信号处理模块(4)的输出端与所述的脉冲激励发生模块(1)的控制端相连；所述的信号加载模块(2)的两个测试端口与待测器件相连。
【技术特征摘要】
1.一种脉冲型微波光子矢量网络分析装置，其特征在于，包括脉冲激励发生模块(1)，沿该脉冲激励发生模块(1)的信号输出方向，依次是信号加载模块(2)、光采样模块(3)和信号处理模块(4)，所述的信号处理模块(4)的输出端与所述的脉冲激励发生模块(1)的控制端相连；所述的信号加载模块(2)的两个测试端口与待测器件相连。2.根据权利要求1所述的脉冲型微波光子矢量网络分析装置，其特征在于，所述的脉冲激励发生模块(1)按一定重复频率产生单频脉冲序列,该单频脉冲序列中每个脉冲的外形为正弦信号，正弦信号的频率以设定的频率分辨率在测量频率范围内扫描，测量频率范围、测量点数、脉冲宽度和脉冲重复频率均由信号处理模块(4)根据用户测量需求设置；单频脉冲信号的时域宽度大于所述的光采样模块(3)中光脉冲序列发生器(3-1)发出的采样光脉冲序列的周期的2倍；所述的光脉冲序列发生器(3-1)产生周期性光脉冲序列，单个脉冲时域外形傅里叶变换后的频域带宽必须大于测量微波信号的频率范围。3.根据权利要求1和2所述的脉冲型微波光子矢量网络分析装置，其特征在于，所述的信号加载模块(2)包括功分器(2-1)、微波开关(2-2)、第一定向耦合器(2-3)和第二定向耦合器(2-4)；所述的光采样模块(3)包括光脉冲序列发生器(3-1)、光耦合器(3-2)、参考支路调制器(3-3)、第一测试支路调制器(3-4)、第二测试支路调制器(3-5)、光电探测模块(3-6)、电模数转换模块(3-7)和同步模块(3-8)；所述的功分器(2-1)的输入端与所述的脉冲激励发生模块(1)的输出端相连，该功分器(2-1)的第一输出端与所述的参考支路调制器(3-3)的射频输入端相连，该功分器(2-1)的第二输出端与所述的微波开关(2-2)的输入端相连，该微波开关(2-2)第一输出端(①)与第一定向耦合器(2-3)的输入端相连，该第一定向耦合器(2-3)的直通端与待测微波器件的一个端口相连，该定向耦合器(2-3)的耦合端与第一测试支路调制器(3-4)的射频输入端相连；所述的微波开关(2-2)的第二输出端(②)与第二定向耦合器(2-4)的输入端相连，该第二定向耦合器(2-4)的直通端与待测微波器件的另一个端口相连，该第二定向耦合器(2-4)的耦合端与所述的第二测试支路调制器(3-5)的射频输入端相连；所述的光脉冲序列发生器(3-1)的输出端与所述的光耦合器(3-2)的输入端相连，该光耦合器(3-2)的三个输出端分别与所述的参考支路调制器(3-3)、第一测试支路调制器(3-4)和第二测试支路调制器(3-5)的输入端相连，三路调制器的输出端分别与所述的光电探测模块(3-6)中的各自所在支路的光电探测器的输入端相连，该光电探测模块(3-6)中的各光电探测器的输出端分别与所述的电模数转换模块(3-7)中的各自所在支路的电模数转换器的输入端相连，所述的电模数转换模块(3-7)在收到脉冲激励信号后开始采样，并在脉冲激励信号结束前停止采样，所述的电模数转换模块(3-7)中的各自所在支路的电模数转换器的输出端分别与所述的信号处理模块(4)的输入端相连；所述的同步模块(3-8)分别与所述的光脉冲序列发生器(3-1)和电模数转换模块(3-7)相连，使所述的电模数转换模块(3-7)的采样率与所述的光脉冲序列发生器(3-1)输出的光脉冲序列的重复频率相同。4.根据权利要求1和2所述的脉冲型微波光子矢量网络分析装置，其特征在于，所述的信号加载模块(2)包括微波开关(2-21)、第一功分器(2-11)、第一定向耦合器(2-3)、第二定向耦合器(2-4)和第二功分器(2-5)；所述的光采样模块(3)包括光脉冲序列发生器(3-1)、光耦合器(3-2)、第一参考支路调制器(3-3)、第一测试支路调制器(3-4)、第二测试支路调制器(3-5)、光电探测模块(3-6)、电模数转换模块(3-7)、同步模块(3-8)和第二参考支路调制器(3-9)；所述的微波开关(2-21)的输入端与所述的脉冲激励发生模块(1)的输出端相连，所述的微波开关(2-21)第一输出端与所述的第一功分器(2-11)的输入端相连，该微波开关(2-21)的第二输出端与所述的第二功分器(2-5)的输入端相连，所述的第一功分器(2-11)的第二输出端与所述的参考支路调制器(3-3)的射频输入端相连，第一功分器(2-11)的第一输出端与所述的第一定向耦合器(2-3)的输入端相连，该第一定向耦合器(2-3)的直通端与待测微波器件的一端相连，该第一定向耦合器(2-3)的耦合端与所述的第一测试支路调制器(3-4)的射频输入端相连，所述的第二功分器(2-5)的第一输出端与所述的第二参考支路调制器(3-9)的射频输入端相连，第二功分器(2-5)的第二输出端与所述的第二定向耦合器(2-4)的输入端相连，该第二定向耦合器(2-4)的直通端与待测微波器件的另一端相连，该第二定向耦合器(2-4)的耦合端与所述的第二测试支路调制器(3-5)的射频输入端相连，所述的光脉冲序列发生器(3-1)的输出端与所述的光耦合器(3-2)的输入端相连，该光耦合器(3-2)的四个输出端分别与所述的第一参考支路调制器(3-3)、第一测试支路调制器(3-4)、第二测试支路调制器(3-5)和第二参考支路调制器(3-9)的输入端相连，四路调制器的输出端分别与所述的光电探测模块(3-6)中的各自所在支路的光电探测器的输入端相连，该光电探测模块(3-6)中的各光电探测器的输出端分别与所述的电模数转换模块(3-7)中的各自所在支路的电模数转换器的输入端相连，所述的电模数转换模块(3-7)在收到脉冲激励信号后开始采样，并在脉冲激励信号结束前停止采样，所述的电模数转换模块(3-8)的四个输出端均与所述的信号处理模块(4)的输入端相连，所述的同步模块(3-8)分别与所述的光脉冲序列发生器(3-1)和电模数转换模块(3-7)相连，使所述的电模数转换模块(3-7)的采样率与所述的光脉冲序列发生器(3-1)输出的光脉冲序列的重复频率相同。5.利用权利要求1-3所述的脉冲型微波光子矢量网络分析装置对微波器件在射频脉冲激励下的散射参数测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将待测微波器件的两个端口分别与所述的信号加载模块(2)的两个测试端口相连；2)通过信号处理模块(4)设定脉冲激励发生模块(1)产生的单频脉冲序列脉冲重复频率为fp、脉冲宽度Tw、频率范围fS～fE和测量点数N；3)所述的脉冲激励发生模块(1)产生脉冲重复频率为fp、脉冲宽度为Tw的单频脉冲序列，该序列中包含N个脉冲，第k个脉冲中正弦信号的频率设定为并送入功分器(2-1)中；4)功分器(2-1)将输入的信号分为两路：一路输入所述的光采样模块(3)的参考支路调制器(3-3)的射频输入端，另一路加载到所述的微波开关(2-2)的输入端；5)微波开关(2-2)切换到第①输出端，将输入信号经所述的第一定向耦合器(2-3)的直通端加载到待测微波器件的一个端口上，经过待测微波器件透射的信号经所述的第二定向耦合器(2-4)的耦合端送入所述的第二测试支路调制器(3-5)的射频输入端，经过待测微波器件反射的信号经所述的第一定向耦合器(2-3)的耦合端送入所述的第一测试支路调制器(3-4)的射频输入端；...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴龟灵，丁玟，金钲韬，陈建平，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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