CN104808184A - 一种多t/r组件测试中分级式开关网络装置及方法 - Google Patents

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蒋玉峰
刘忠林
张龙
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Abstract

本发明提出了一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，采用分级式结构，第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。本发明在测试规模扩展的过程中，第一级开关网络将作为整个开关网络的公共部分保持不变，这样测试规模扩展的过程中就充分利用了已有的测试资源，有助于满足柔性、快速和低成本的扩展需求；更换损坏的开关或电缆也非常方便快捷，维修性和测试便利性指标也大有改善，原来的一台开关网络分拆成几台，其内部复杂程度也明显降低。

Description

一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置及方法
技术领域
本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，还涉及一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法。
背景技术
T/R组件一般由一个或者多个收发通道组成，它位于雷达、电子对抗等相控阵体制电子信息装备中的射频微波前端，并且是这类装备中数量最多、同时也是最为重要的一类微波组件，其对整个装备的性能有着至关重要的影响，也是微波组件领域的典型代表。另外，从测试的角度看，它是测试参数最多、测试实现最复杂的一类微波组件。
当前T/R组件测试***虽能实现单个组件性能指标的自动测试，但是在测试效率、测试规模等诸多方面都与当前的测试需求仍有一定的差距，急需进行提升改进。从某种程度上讲，测试效率和测试规模已经成为一个制约装备研制生产进度的重要问题。当然，从理论上讲，单单要提高单位时间内的测试组件的数量，这可以通过研制多套相同的T/R组件测试***来解决，但是一套测试***动辄就要花费几百万元，多套***重复建设所需的成本必然会让T/R组件研制生产单位很难承受。另外，如果要实现多个组件之间幅相一致性的测试也是无法通过建设多套单组件测试***所能解决的。因此，在一套***上并行测试多个相同型号甚至不同型号T/R组件，是目前亟待解决的问题。
而开关网络是多组件测试***中的重要组成部分，也是为数不多需要定制的硬件部分，如图1所示，它一端与测试仪器进行连接，另一端与被测T/R组件进行连接，主要用来实现测试通道的自动建立和切换，也完成信号的调理，如发射信号耦合/衰减、激励信号功分等，它是实现测试自动化的关键因素。同时开关网络以其重要性和复杂性，它对整个***的性能指标、测试效率、测试规模、维修性也有着深刻的影响。
如果要实现多个T/R组件的并行测试，针对开关网络的解决方案基本是采用一体化的设计思路，就是将所需的测试通道集成在一台开关网络里实现。以某型T/R组件测试为例，并行测试规模为4个组件，单组件发射输出/接收输入端口为48个，单组件发射输入/接收输出端口为两个。在一体化设计思路下，如果测试仪器有9类，那么开关网络内部就有80多个微波机械开关和200左右根同轴电缆。由于开关网络要安装在测试机柜中，其内部的深度是确定的，因此，要完成上述开关和电缆的集成就必须拓展高度，最终整个开关网络的高度在20U左右(1U＝4.445cm)，体积庞大，内部走线关系复杂且连接困难。
目前现有的基于一体化设计的开关网络其测试规模是固定的，无法实现柔性快速扩展。如要增加测试规模，基本上就要推倒以前的设计，由此也带来了成本和周期上的浪费。另外，多T/R组件测试所需的开关网络往往非常复杂，规模也非常庞大，一旦其中某一个开关或电缆发生故障，这就必须拆卸掉其它大量无关的开关和电缆，因更换带来的维修和重新测试的工作量也非常巨大。
发明内容
本发明提出一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置及方法，在其测试实现过程中，解决测试规模柔性快速扩展、测试通道建立、与开关网络相关的维修性、测试便利性提高等难题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，采用分级式结构，第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。
可选地，所述第一级开关网络中除信号源开关网络单元，其余开关网络单元均采用1选6开关进行测试资源分配，各自形成6组测试资源；
所述信号源开关网络单元，采用两台信号源先功分成3路后再进行测试通道建立。
可选地，一台信号源先进行1分2功分，另一台信号源不进行功分，所述3路信号在信号源开关网络单元中进行测试通道建立，在其6个输出端口同时有3路激励信号输出，这主要是考虑到并行测试的多个线程都需要用到信号源。
可选地，所述第二级开关网络与被测T/R组件进行连接，一个被测T/R组件对应一个第二级开关网络。
可选地，测试规模的扩展，第一级开关网络作为整个开关网络的公共部分保持不变，通过增加第二级开关网络实现。
基于上述分级式开关网络，本发明还提供了一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，采用分级式结构，第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。
可选地，所述第一级开关网络中除信号源开关网络单元，其余开关网络单元均采用1选6开关进行测试资源分配，各自形成6组测试资源；
所述信号源开关网络单元，采用两台信号源先功分成3路后再进行测试通道建立。
可选地，一台信号源先进行1分2功分，另一台信号源不进行功分，所述3路信号在信号源开关网络单元中进行测试通道建立，在其6个输出端口同时有3路激励信号输出，这主要是考虑到并行测试的多个线程都需要用到信号源。
可选地，所述第二级开关网络与被测T/R组件进行连接，一个被测T/R组件对应一个第二级开关网络。
可选地，测试规模的扩展，第一级开关网络将作为整个开关网络的公共部分保持不变，通过增加第二级开关网络实现。
本发明的有益效果是：
(1)在测试规模扩展的过程中，第一级开关网络将作为整个开关网络的公共部分保持不变，这样测试规模扩展的过程中就充分利用了已有的测试资源，有助于满足柔性、快速和低成本的扩展需求；
(2)更换损坏的开关或电缆也非常方便快捷，维修性和测试便利性指标也大有改善，原来的一台开关网络分拆成几台，其内部复杂程度也明显降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的T/R组件测试***基本构成示意图；
图2为本发明的基于分级式开关网络的多T/R测试***基本构成示意图；
图3为本发明的分级式开关网络示意图；
图4为本发明的信号源开关网络单元示意图；
图5为本发明的第二级开关网络示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有的基于一体化设计的开关网络其测试规模是固定的，无法实现柔性快速扩展的缺点和不足，实现测试规模的柔性扩展，同时提高维修性等战术指标，本发明的开关网络采用分级化的设计思路。
如图2所示，本发明的多T/R组件测试中分级式开关网络装置以分级式设计思路替代一体化设计思路。第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组可以独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为一个T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。
如图2和图3所示，本发明的多T/R组件测试中分级式开关网络装置，第一级开关网络中除信号源开关网络单元(图3所示实施例，信号源开关网络单元为第一级开关网络-4单元)外，其余开关网络单元均采用1选6开关进行测试资源分配，从而各自形成6组测试资源。而信号源开关网络单元具有其特殊性，因为除S参数、噪声系数测试外都需要信号源的参与。按照对测试参数的分组，在测试时同时需要3路来源于信号源的激励信号。考虑到发射测试与接收测试所需信号功率是不一样的，如果采用一台信号源先功分成3路后再进行测试通道建立，这就有可能导致激励信号功率不满足需求。因此，如图4所示，本发明采用两台信号源，一台信号源先进行1分2功分，另一台信号源不进行功分，上述3路信号在信号源开关网络单元(第一级开关网络-4单元)中进行测试通道建立，在其6个输出端口必须保证同时有3路激励信号输出。
第二级开关网络与被测T/R组件进行连接，一个被测T/R组件对应一个第二级开关网络，第二级开关网络示意图如图5所示。如果要从测试规模一个扩展到两个，那么只要增加一个同样的第二级网络就可以实现。在上述测试规模扩展的过程中，第一级开关网络将作为整个开关网络的公共部分保持不变，这样测试规模扩展的过程中就充分利用了已有的测试资源，有助于满足柔性、快速和低成本的扩展需求，而且更换损坏的开关或电缆也非常方便快捷，维修性和测试便利性指标也大有改善，原来的一台开关网络分拆成几台，其内部复杂程度也明显降低，这带来的维修性和测试便利性改善是显而易见的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，其特征在于，采用分级式结构，第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。
2.如权利要求1所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，其特征在于，所述第一级开关网络中除信号源开关网络单元，其余开关网络单元均采用1选6开关进行测试资源分配，各自形成6组测试资源；
所述信号源开关网络单元，采用两台信号源先功分成3路后再进行测试通道建立。
3.如权利要求2所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，其特征在于，一台信号源先进行1分2功分，另一台信号源不进行功分，所述3路信号在信号源开关网络单元中进行测试通道建立，在其6个输出端口同时有3路激励信号输出。
4.如权利要求1所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，其特征在于，所述第二级开关网络与被测T/R组件进行连接，一个被测T/R组件对应一个第二级开关网络。
5.如权利要求4所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络装置，其特征在于，测试规模的扩展，第一级开关网络作为整个开关网络的公共部分保持不变，通过增加第二级开关网络实现。
6.一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，其特征在于，采用分级式结构，第一级开关网络内部进行测试仪器资源的分配，形成N组独立使用的测试仪器资源；第二级开关网络为T/R组件测试所需的测试通道组合，通过增加或者更换第二级开关网络实现测试规模增加或测试对象改变。
7.如权利要求6所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，其特征在于，所述第一级开关网络中除信号源开关网络单元，其余开关网络单元均采用1选6开关进行测试资源分配，各自形成6组测试资源；
所述信号源开关网络单元，采用两台信号源先功分成3路后再进行测试通道建立。
8.如权利要求7所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，其特征在于，一台信号源先进行1分2功分，另一台信号源不进行功分，所述3路信号在信号源开关网络单元中进行测试通道建立，在其6个输出端口同时有3路激励信号输出。
9.如权利要求6所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，其特征在于，所述第二级开关网络与被测T/R组件进行连接，一个被测T/R组件对应一个第二级开关网络。
10.如权利要求9所述的一种多T/R组件测试中分级式开关网络实现方法，其特征在于，测试规模的扩展，第一级开关网络将作为整个开关网络的公共部分保持不变，通过增加第二级开关网络实现。
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