一种射频数字T/R组件测试系统的校准技术技术方案

本发明专利技术公开了一种射频数字T/R组件测试系统的校准技术，使用定向耦合器，采用耦合比法，校准脉冲功率；使用多通道传递标准装置，校准系统模拟量；使用标准模拟件，采用插入法，校准系统数字量；使用数字码元发生器，验证系统数字性能，实现数字类测试系统现场整体校准，解决测试系统模拟量、数字量的校准问题，保证幅度、相位量传的准确性和有效性，同时验证测试系统时序、同步的可靠性，提高计量效率和仪表利用率，对射频微波数字类测量生产线其他集成系统的校准技术研究具有普遍的指导意义。系统的校准技术研究具有普遍的指导意义。系统的校准技术研究具有普遍的指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种射频数字T/R组件测试系统的校准技术


[0001]本专利技术属于微波测量
，具体涉及一种设备校准技术。

技术介绍

[0002]射频微波数字测试系统主要通过复杂的信号转接中枢，将信号发生器、脉冲功率计(功率敏感器)、矢量网络分析仪(噪声选件可选)、控制和数据采集设备等多种不同功能的仪器设备进行集成与信号调理，并通过工控机与测试软件，实现数字T/R组件相关项目的测试。
[0003]测试系统的频率范围同时应用于几个波段，如部分P波段、S波段、X波段。通过数字类测试系统校准技术的研究，解决数字类射频微波测试系统的现场自动校准难题，提升专用测试设备量传能力覆盖率，提高军工产品计量保证能力。
[0004]国内现有计量标准均针对模拟量开展计量工作，可以解决测试系统功率、幅度、相位等模拟量参数的量传。对测试系统数字量各项参数，目前没有方法开展相关参数的量传工作，其量传的准确、可靠性也无法保证。因此，急需开展此类测试系统校准技术研究，解决射频微波数字测试系统整体校准难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术针对用于数字阵列雷达核心组件存在的问题，提出了一种射频数字T/R组件测试系统的校准技术，解决测量准确性和量值溯源的需求，为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案。
[0006]使用定向耦合器，采用耦合比法，校准脉冲功率；使用多通道传递标准装置，校准系统模拟量；使用标准模拟件，采用插入法，校准系统数字量；使用数字码元发生器，验证系统数字性能。
[0007]校准脉冲功率：被测数字T/R组件的输出端连接定向耦合器的输入端，定向耦合器的耦合端连接标准脉冲功率计，定向耦合器的输出端连接测试系统的信号中枢，定向耦合器的耦合功率比设置为标准脉冲功率计的偏置，由标准脉冲功率计测量定向耦合器的取样信号。
[0008]多通道传递标准装置：控制板控制负载开关、电控移相器、电控衰减器的状态，发射信号经信号输入端，由功分器一分为二，功分器一端通过刚性电缆短接开关端，由负载开关一分八，经TouT/Rin端口输出，功分器二端通过刚性电缆短接参考输入端，依次经电控1dB步进衰减器、电控移相器、电控10dB步进衰减器，由参考输出端输出，接收信号经TouT/Rin端口输入，由负载开关输入开关端，参考信号输入参考输出端，依次经电控10dB步进衰减器、电控移相器、电控1dB步进衰减器，输入参考输入端。
[0009]校准系统接收模拟量：测试系统的信号发生器向信号中枢的信号源端输入激励信号，多通道传递标准装置的TouT/Rin端口连接信号中枢的测试端口，参考输出端连接信号中枢的参考端，网络分析仪的Port1连接参考输入端，网络分析仪的Port2连接开关端，根据
测试系统的工作频率范围调整电控衰减器和电控移相器，测量参考通道和接收通道的两路信号幅相差值B/A，全二端口自动校准被测系统的模拟幅度、相位。
[0010]校准系统发射模拟量：测试系统的信号发生器向信号输入端输入激励信号，多通道传递标准装置的TouT/Rin端口连接信号中枢的测试端口，参考输出端连接信号中枢的参考端，网络分析仪的Port1连接信号中枢的Port1端，网络分析仪的Port2连接信号中枢的Port2端，根据测试系统的工作频率范围调整电控衰减器和电控移相器，测量参考通道和接收通道的两路信号幅相差值B/A，全二端口自动校准被测系统的模拟幅度、相位。
[0011]校准系统数字量：信号发生器向信号中枢输入激励信号，参考端经标准模拟件连接参考数字T/R组件，测试端口连接被测数字T/R组件，参考数字T/R组件经参考数字T/R组件光口输出信号，选择1～8路中任意一路的幅度、相位作为参考，被测数字T/R组件经被测数字T/R组件光口输出信号，采集作为测试。
[0012]验证系统数字性能：主控计算机经控制模块，通过VPX总线，控制接口模块、码元仿真模块、数字噪声仿真模块处理命令，码元仿真模块产生数字T/R组件标准码元信号，数字噪声仿真模块产生数字噪声信号，码元信号和噪声信号输入接口模块打包，经光纤输入测试系统校准，记录模块分析接口模块输出的信号，用于数据测试和定标。
[0013]本专利技术的有益效果：针对雷达T/R生产线测量面临的任务重、测试系统复杂、测试要求高、测试一致性差、问题难追溯等问题,通过计量方法与传递标准的研究、数字信号的仿真计算，并结合信息化、自动化的手段，解决射频微波数字测试系统原位整体量传的难题，实现数字类测试系统现场整体校准；开展不同频段、不同类型数字测试系统模拟量传参数功率、幅度、相位等校准技术研究工作，研建多通道传递标准装置形成标准模拟件，开展宽频带标准模拟件在不同接头形式下的误差分析及修正技术研究，以及对标准模拟件的重复性和稳定性考核、不确定度评定及验证，解决测试系统模拟量的校准问题；开展测试系统数字量的校准技术研究工作，研建适用于数字测试系统的标准数字码元发生器，采用标准数字码元发生器产生标准码元，含数字相移、衰减、噪声等，考核光纤传输、数据采集卡/记录设备的正确性，接收通道输出数据分析和处理算法正确性；开展测试系统数字幅度、相位的校准技术研究，利用标准模拟件，配合相对稳定的被测数字收发模块，实现测试系统数字幅度和相位校准，保证幅度、相位量传的准确性和有效性，同时验证测试系统时序、同步的可靠性；提供测试系统的快速故障诊断手段，提高计量效率和仪表利用率；保证测试系统的性能可靠，为推进射频微波数字类测量生产线开展工程调试、测试的自动化工作具有深远的意义，对射频微波数字类测量生产线其他集成系统的校准技术研究具有普遍的指导意义。
附图说明
[0014]图1是校准脉冲功率原理图，图2是传递标准装置结构原理图，图3是校准接收原理图，图4是校准发射原理图，图5是校准数字原理图，图6是验证性能原理图。
[0015]附图标记：1
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测试系统、2
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信号中枢、4
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信号发生器A、6
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标准脉冲功率计、7
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定向耦合器、8
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被测数字T/R组件、11
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定向耦合器输入端、12
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定向耦合器耦合端、13
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定向耦合器输出端、15
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传递标准装置、16
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功分器、17
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负载开关、18
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电控1dB步进衰减器、19
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电控移相器、20
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电控10dB步进衰减器、21
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控制板、22
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一端、23
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开关端、24
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Tout/Rin端口、25
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参
考输出端、28
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参考输入端、29
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二端、30
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信号输入端、31
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网络分析仪、34
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测试端口、35
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频数字T/R组件测试系统的校准技术，其特征在于，包括：使用定向耦合器，采用耦合比法，校准脉冲功率；使用多通道传递标准装置，校准系统模拟量；使用标准模拟件，采用插入法，校准系统数字量；使用数字码元发生器，验证系统数字性能。2.根据权利要求1所述的射频数字T/R组件测试系统的校准技术，其特征在于，所述校准脉冲功率，包括：被测数字T/R组件的输出端连接定向耦合器的输入端，定向耦合器的耦合端连接标准脉冲功率计，定向耦合器的输出端连接测试系统的信号中枢，定向耦合器的耦合功率比设置为标准脉冲功率计的偏置，由标准脉冲功率计测量定向耦合器的取样信号。3.根据权利要求1所述的射频数字T/R组件测试系统的校准技术，其特征在于，所述多通道传递标准装置，包括：控制板控制负载开关、电控移相器、电控衰减器的状态，发射信号经信号输入端，由功分器一分为二，功分器一端通过刚性电缆短接开关端，由负载开关一分八，经TouT/Rin端口输出，功分器二端通过刚性电缆短接参考输入端，依次经电控1dB步进衰减器、电控移相器、电控10dB步进衰减器，由参考输出端输出，接收信号经TouT/Rin端口输入，由负载开关输入开关端，参考信号输入参考输出端，依次经电控10dB步进衰减器、电控移相器、电控1dB步进衰减器，输入参考输入端。4.根据权利要求3所述的射频数字T/R组件测试系统的校准技术，其特征在于，所述校准系统模拟量，包括：校准系统接收模拟量：测试系统的信号发生器向信号中枢的信号源端输入激励信号，多通道传递标准装置的TouT/Rin端口连接信号中枢的测试端口，参考输出端连接信号中枢的参考端，网络分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠，楼红英，陈效杰，沈保龙，金成，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：