CN113358947A - 一种射频器件测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信测量领域，尤其涉及一种一站式全自动射频器件测试***。本发明通过可自动运行的包括信号切换单元的射频器件测试***，将多个测试项目高度集成，大幅降低测试成本，不必中途搬运和频繁接插线缆，同时大幅节约测试用场地。测试过程全程无人参与，也大幅提高测试一致性，缩短测试时间。
Description
技术领域
本发明涉及通信测量领域，尤其涉及一种一站式全自动射频器件测试***。
背景技术
通信***对通信器材的环境适应要求越来越高，通信行业的设计及制造也面临大量的测试测量和数据采集试验。例如，射频无线通信需要利用滤波器去掉带外信号和干扰。在此过程中目标信号通过滤波器将会产生失真，导致误码率的增加。这就要求滤波器带内插损和带内波动小，带外抑制高，从而降低信号失真。滤波器指标的提高导致滤波器的调试越来越困难。
要制造出高性能的滤波器，除了设计之外，更重要的是调试。因为滤波器中线圈的电感量很难准确测试，线圈之间的匝间电容、接点电容和互感等各种因素(统称寄生参数)都会使实际制造的滤波器的特性与设计时预想的特性之间产生很大的差别。因此必须经调试弥补这些寄生参数所产生的影响和误差。
传统滤波器测试采用的是流水线工作模式，每个岗位只负责一个测试项目，视测试指标不同，一般一个滤波器完成所有测试项大概需要流转3-8个不等的测试工序，这样会产生以下的问题：
流转效率不高，虽然名义上是采用流水线测试，但实际上由于每次测试都要人工接插仪表，工站与工站之间仍然靠人力转运，并没有自动化流水线相连，所以无法实现真正的流水式作业，所以整体测试效率较为低下
转运中造成的外观甚至性能损伤，由于金属腔体较为沉重，且表面并不规则，而考虑到效率问题往往会在堆砌到一定数量后用车辆转运到下一个测试工站，由于作业过程中的操作不当或者保护没有到位，往往会造成金属腔体的碰撞和层压，轻则外观磕碰损伤，重则彻底破坏性能指标。
线平衡配置不好，由于每个工站的测试时间并不相同，要想达到或接近流水线式的测试效率就要配置线平衡，而每种型号的滤波器测试要求并不一致，且线平衡的配置需要大量的仪表投入，且较为设备连接繁琐，不会轻易改动，所以现有的线平衡配置往往只能依赖过往经验，在设备投入和测试效率上进行妥协。
仪表的一致性差异显著，每个工站都需要配置矢量网络分析仪等测量仪表，工站间无缝衔接的前提就是仪表间的测量误差对齐，日常校准虽然可以应付日常测试所需，但并无法彻底解决这个问题，而且频繁的校准极为耗费人力和时间。
接插件使用损耗明显，由于流转到每个工站都需要重新接插仪表和工件，而作为测试链路的组成部分，所有接插件都有验证的使用寿命规定（≤500次），超限使用不仅为测量带来隐患，其真正能节省的接插件损耗也较为有限。
发明内容
本发明提供了一种射频器件测试***，解决了采用流水线工作模式造成的流转效率不高、平衡不好、一致性差异校准造成的耗费人力和时间等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种射频器件测试***，包括：主控单元、信号切换单元、测量仪表单元；所述主控单元与所述信号切换单元、所述测量仪表单元分别连接，所述接入单元连接至所述信号切换单元；
可选的，所述射频器件测试***的所述主控单元还与功率放大单元连接，所述功率放大单元提升测试功率以提高用户测试效率；
可选的，所述射频器件测试***包括测试消息接收/发送模块，与所述主控单元连接；
所述主控单元对所述射频器件测试***的各个部件进行控制和交互，对测试数据进行处理；
可选的，所述主控单元设置S参数测试数据处理模块；
可选的，所述主控单元还设置互调测试数据处理模块；
可选的，所述主控单元还设置脉冲功率测试数据处理模块；
可选的，所述主控单元还设置连续波功率测试数据处理模块；
可选的，所述主控单元还设置IO控制处理模块；
可选的，所述主控单元还提供MES接入接口、数据库接入接口，和/或数据分析接口。
所述信号切换单元完成***测量模式间切换，至少包括以下测量模式之一：S参数路径切换，大功率测试路径切换、互调测试路径切换、泄露测试路径切换和低反射负载路径切换。
可选的，所述信号切换单元选择使用机械开关、电子开关、无线开关中的一个或多个。
所述测量仪表单元，可选的，使用基于PXIe总线结构，至少提供以下仪表功能的一个或多个：双路连续波产生、基于FFT的频谱分析、和矢量网络分析。
本发明还提供一种射频器件测试方法，包括：
初始设置步骤，在所述测试***上设定用于检测的射频器件类型；
程序设置步骤，在所述测试***上选择需要测试的测试项目，并设置所述测试项目的测试顺序；
加载步骤，在所述测试***上加载测试指令；
测试步骤，所述测试***加载所述测试指令后，主控单元按照所述设定好的测试项目顺序，通过测试仪表单元执行测试；
获取结果步骤，所述测试仪表单元反馈测试结果。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有程序，当程序被处理器执行时，执行上述测试步骤。
本发明通过可自动运行的包括信号切换单元的射频器件测试***，将多个测试项目高度集成，大幅降低测试成本，不必中途搬运和频繁接插线缆，同时大幅节约测试用场地。测试过程全程无人参与，也大幅提高测试一致性，缩短测试时间。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种射频器件测试***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种射频器件测试***的另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种射频器件测试方法的流程图；
图4为本发明的另一实施例提供的一种利用远程终端控制的待测器件测试方法的流程图；
图5为本发明的另一实施例提供远程终端。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种射频器件测试***，解决了每次测试不同项目都要人工接插仪表，工站与工站之间仍然靠人力转运，无法实现真正的流水式作业，整体测试效率较为低下的问题。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种射频器件测试***的结构示意图。
本发明实施例提供的一种射频器件测试***的结构示意图，包括：主控单元、信号切换单元、测量仪表单元，可选的，还包括信号源、功率放大单元；所述主控单元与所述信号切换单元、所述测量仪表单元分别连接。
所述主控单元，用于对所述射频器件测试***的各个部件进行控制和交互，并对测试数据进行处理。优选实施例中，当接收到测试启动信号，所述主控单元从信号切换单元中获取目前的测试项目，并获取测试参数，将所述目前的测试项目的相关测试指令发送到测量仪表单元。测量完成后，所述主控单元将反馈信号发送给所述信号切换单元进行下一步测试。所述主控单元至少包括以下模块之一，S参数测试数据处理模块、互调测试数据处理模块、脉冲功率测试数据处理模块、连续波功率测试数据处理模块、IO控制处理模块。
在一个优选实施方式中，所述主控单元还提供MES接入接口、数据库接入接口，和/或数据分析接口。
所述信号切换单元，用于完成***测量项目、测量通道的选择和切换，测量项目至少包括以下之一：S参数路径切换，大功率测试路径切换、互调测试路径切换、泄露测试路径切换和低反射负载路径切换。在一个优选实施方式中，所述信号切换单元中设置有测试项目和该次测试的测试项目顺序，所述信号切换单元与待测器件连接，在接收到测试开始的指令后，按照将信号通道切换到对应的测试链路，按照所述测试项目顺序将测试信号发送到所述主控单元，并接收所述主控单元返回的测试结束信号，切换到下一个测试项目的测试电路，并发送下一个测试信号号至主控单元，直到完成所有测试项目。所述信号切换单元包括至少一个测试通道的输入接口，所述测试项目包括但不限于对同一通道的测试，或对不同通道的测试。在一个优选实施例中，所述信号切换单元按照接收到的配置字来配置当前的测试项目链路。通过所述信号切换单元的工作，即可完成多个测试项目的测试过程的全自动运行，大幅提高测试效率，并减少人工操作带来的误差。
所述测量仪表单元，包括用于测试的仪表或模块化仪表，包括但不限于提供以下仪表功能的至少之一：双路连续波产生、基于FTT的频谱分析、矢量网络分析。
如图2，可选的，本发明还包括提供信号源，用于为被测件提供信号输入，所述信号源包括但不限于提供单频点信号、多频点信号、低互调双音信号中的一种或多种。
如图2，可选的，本发明还包括提供功率放大单元，所述功率放大单元用于对信号源的输出信号进行功率放大，以提高用户的测试效率。所述功率放大单元包括但不限于提供双路连续波功率放大器和脉冲功率放大器至少之一。
请参阅图3，本发明实施例提供一种射频器件测试方法的流程图.
本发明还提供一种射频器件测试方法，包括：
S301 初始设置步骤，将待测器件连接于所述测试***上；
在S301步骤中，将待测器件连接至信号切换单元。待测器件的连接接口可支持多种类型，包括但不限于串行接口和并行接口至少之一。待测器件的类型包括但不限于腔体滤波器、双工器、合路器、无源天线中的至少之一。在一个优选实施方式中，所述测试***上可设定用于检测的待测器件类型，也可以通过界面指定待测器件类型，或者所述信号切换单元能够检测所述待测器件类型。待测器件可以是一个或多个，所述待测器件连接于所述测试***包括将同一待测器件的至少一个测试通道连接于所述信号切换单元。
S302程序设置步骤，在所述测试***上选择需要测试的测试项目，并设置所述测试项目的测试顺序；
在S302程序设置步骤中，在测试***中可以选择并设置需要测试的测试项目及测试项目顺序，可以选择测试项目中的一个，也可以选择测试项目中的多个。例如，如果只需要测试S参数项目，则在程序选择中仅选择S参数测试项目进行测试。如果需要测试多个项目，则选择多种测试项目中进行测试，并设置测试顺序，例如将测试的第一个测试项目设置为S路径参数，第二个测试项目设置为互调测试，第三个测试项目设置为泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。
在一个优选实施方式中，程序设置步骤还包括对同一待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤，或包括对不同待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤。对一个待测器件进行测试时，将该待测器件的多个测试通道分别连接于信号切换单元的输入接口，并设置测试顺序。例如，可设置第一个测试项目是第一通道的S路径参数测试，第二个测试项目是第二通道的互调测试，第三个测试项目设置为第二通道的泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。
S303加载步骤，在所述测试***上加载测试指令；
在S303步骤加载测试指令中，是在待测器件类型连接完毕并且设置完测试步骤后，即加载测试指令，启动测试流程。
S304测试步骤，主控单元按照设定好的所述测试项目顺序，通过测试仪表单元执行测试；
主控单元接收到测试指令和设置好的测试项目顺序后，按照顺序调用主控单元的测试模块进行测试。在一个实施方式中，主控单元在接收到测试指令后，按照所述项目测试顺序调用S路径参数测试模块，发送通道切换指令至信号切换单元，切换指令包括当前测试的项目及测试参数。信号切换单元接收到通道切换指令后，切换到第一通道的S路径参数测试链路，所述信号切换单元并按照测试参数将从待测器件接收的射频测试信号发送至主控单元，主控单元将接收到的S参数测试信号和测试参数数据发送到测试仪表进行测试。在一个优选实施方式中，所述主控单元向信号切换单元发送的测试指令包括配置字，切换单元根据所述配置字来进行测试链路的切换。
S305获取结果步骤，所述测试仪表单元反馈测试结果，并向主控单元发送该项目测试完成消息。
在该步骤中，测试仪表单元反馈测试结果，包括将测试结果发送回主控单元，在一个实施例中，测试仪表单元反馈测试结果还包括将测试结果在测试仪表上显示，在另一个实施例中，测试单元反馈测试结果还包括将该项目测试结果通过有线或无线的通信方式将测试结果发送至远程接收终端，例如发送到测试人员的手持移动终端，或者利用有线通信网络将结果发送至远端网络终端，这样测试人员即使不在测试现场也能即时获知测试进度和结果。上述无线通信方式包括但不限于WIFI、蓝牙、移动蜂窝网络之一。
S306处理步骤，主控单元判断是否是最后一个测试项目，如果是最后一个测试项目则终止测试，并对最终测试结果进行处理，如果不是最后一个测试项目则进入到步骤S304.
主控单元对最终测试结果进行处理包括综合评估所有测试项目的处理结果，并将处理结果保存并发送至接收终端。
请参阅图4，本发明的另一实施例提供一种利用远程终端控制的待测器件测试方法的流程图S401，设置步骤，在远程终端上设置测试待测器件类型、测试项目和测试项目的测试顺序，发送测试消息至射频器件测试***的测试消息收发模块；
远程终端包括有线终端或无线终端。例如通过无线方式发送到测试人员的手持移动终端，或者利用有线通信网络将结果发送至远端网络终端，这样测试人员即使不在测试现场也能即时获知测试进度和结果。上述无线通信方式包括但不限于WIFI、蓝牙、移动蜂窝网络之一。在远程终端上设置的待测器件类型包括但不限于腔体滤波器、双工器、合路器、无源天线至少之一。将待测器件连接至信号切换单元。在一种实施方式中，可以不在远程终端上设置待测器件类型。待测器件的输入接口但不限于括串行接口、并行接口。可以在远程终端上选择需要测试的测试项目，可以选择测试项目中的一个，也可以选择测试项目中的多个。例如，如果只需要测试S参数项目，则在程序选择中仅选择S参数测试项目进行测试。如果需要测试多个项目，则选择多种测试项目中进行测试，并设置测试顺序，例如将测试的第一个测试项目设置为S路径参数，第二个测试项目设置为互调测试，第三个测试项目设置为泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。在一个优选实施方式中，程序设置步骤还包括对同一待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤，或包括对不同待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤。对一个待测器件进行测试时，将该待测器件的多个测试通道分别连接于信号切换单元的输入接口，并设置测试顺序。例如，可设置第一个测试项目是第一通道的S路径参数测试，第二个测试项目是第二通道的互调测试，第三个测试项目设置为第二通道的泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。
S402，测试步骤，测试消息收发模块将接收到的测试消息发送至主控单元，主控单元加载测试指令，启动测试流程；
主控单元接收到测试指令和设置好的测试项目顺序后，按照顺序调用主控单元的测试模块进行测试。在一个实施方式中，主控单元在接收到测试指令后，按照所述项目测试顺序调用S路径参数测试模块，发送通道切换指令至信号切换单元，切换指令包括当前测试的项目及测试参数。信号切换单元接收到通道切换指令后，切换到第一通道的S路径参数测试链路，所述信号切换单元并按照测试参数将从待测器件接收的射频测试信号发送至主控单元，主控单元将接收到的S参数测试信号和测试参数数据发送到测试仪表进行测试。在一个优选实施方式中，所述主控单元向信号切换单元发送的测试指令包括配置字，切换单元根据所述配置字来进行测试链路的切换。
S403，返回步骤，测试***将测试结果发送给远程测试终端，所述远程测试终端包括有线终端或无线终端。例如将每个项目的测试结果和/或所有项目测试完毕的测试结果通过无线方式发送到测试人员的手持移动终端，或者利用有线通信网络将结果发送至远端网络终端，这样测试人员即使不在测试现场也能即时获知测试进度和结果。上述无线通信方式包括但不限于WIFI、蓝牙、移动蜂窝网络之一。在一个实施方式中，远程终端可以发送指令终止测试。
请参阅图5，本发明的另一实施例提供远程终端，用于远程使用上述测试***，所述远程终端包括设置模块、发送模块和接收模块。
设置模块，用于设置测试待测器件类型、测试项目和测试项目的测试顺序；
在远程终端上设置的待测器件类型包括但不限于腔体滤波器、双工器、合路器、无源天线。将待测器件连接至输入接口。在一种实施方式中，可以不在远程终端上设置测试待测器件类型，有待测器件测试***的信号检测单元检测到待测器件连接至输入接口后，开启对待测器件的检测。确定检测到的待测器件的类型。射频期间的输入接口可支持是多种类型，包括串行接口、并行接口。可以在远程终端上选择需要测试的测试项目，可以选择测试项目。例如，如果只需要测试S参数项目，则在程序选择中仅选择S参数测试项目进行测试。如果需要测试多个项目，则选择多种测试项目中进行测试，并设置测试顺序，例如将测试的第一个测试项目设置为S路径参数，第二个测试项目设置为互调测试，第三个测试项目设置为泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。在一个优选实施方式中，程序设置步骤还包括对同一待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤，或包括对不同待测器件的至少一个测试通道的至少一个测试项目顺序进行设置的步骤。对一个待测器件进行测试时，将该待测器件的多个测试通道分别连接于信号切换单元的输入接口，并设置测试顺序。例如，可设置第一个测试项目是第一通道的S路径参数测试，第二个测试项目是第二通道的互调测试，第三个测试项目设置为第二通道的泄露测试，直到设置完所有的测试项目和测试顺序。
发送模块，用于发送测试消息至待测器件测试***的测试消息收发模块；
发送模块的传输方式包括有线方式或无线方式，例如通过无线方式发送到测试人员的手持移动终端，或者利用有线通信网络将结果发送至远端网络终端，这样测试人员即使不在测试现场也能即时获知测试进度和结果。上述无线通信方式包括但不限于WIFI、蓝牙、移动蜂窝网络之一。
接收模块，用于接收测试结果。
在一个实施方式中，接收模块将每个项目的测试结果和/或所有项目测试完毕的测试结果通过无线方式发送到测试人员的手持移动终端，或者利用有线通信网络将结果发送至远端网络终端，这样测试人员即使不在测试现场也能即时获知测试进度和结果。上述无线通信方式包括但不限于WIFI、蓝牙、移动蜂窝网络之一。在一个实施方式中，远程终端可以发送指令终止测试。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储计算机程序，当所述程序被处理器执行时，执行S301-S305的步骤。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (19)
1.一种射频器件测试***，其特征在于，包括：主控单元、信号切换单元、测量仪表单元；所述主控单元与所述信号切换单元、所述测量仪表单元分别连接；
所述主控单元，用于对所述待测器件测试***的各个部件进行控制和交互，设置待测器件测试项目顺序，并按照所述测试项目顺序发送指令至信号切换单元；
所述信号切换单元，用于与待测器件连接，根据主控单元的指令完成待测器件测试项目的切换，所述信号切换单元与所述待测器件的至少一个测试通道连接。
2.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述待测器件包括腔体滤波器、双工器、合路器、天线之一。
3.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，包括：
信号源，用于为被测件提供信号输入；
功率放大单元，用于对信号源的输出信号进行功率放大。
4.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述根据主控单元的指令完成待测器件测试项目的切换包括S参数路径切换，大功率测试路径切换、互调测试路径切换、泄露测试路径切换和低反射负载路径切换中的一个或多个链路切换。
5.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述信号切换单元与所述待测器件的至少一个测试通道连接，包括用于对至少一个测试通道分别进行S参数路径切换，大功率测试路径切换、互调测试路径切换、泄露测试路径切换和低反射负载路径切换中的一个或多个测试链路切换。
6.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述主控单元包括S参数测试数据处理模块、互调测试数据处理模块、脉冲功率测试数据处理模块、连续波功率测试数据处理模块、IO控制处理模块中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述主控单元还提供MES接入接口、数据库接入接口，和/或数据分析接口。
8.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述信号切换单元选择使用机械开关、电子开关、无线开关中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述测量仪表单元，使用基于PXIe总线或其他总线结构，至少提供以下仪表功能的一个：双路连续波产生、基于FFT的频谱分析、和矢量网络分析。
10.根据权利要求1所述的射频器件测试***，其特征在于，所述射频器件测试***还包括信号收发模块，用于发送测试结果至远程终端，已接收远程终端的控制指令。
11.一种射频器件测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
程序设置步骤，在测试***上选择需要测试的测试项目，并设置所述测试项目的测试顺序；
加载步骤，在所述测试***上加载测试指令；
测试步骤，所述测试***加载所述测试指令后，主控单元按照所述设定好的测试项目顺序，通过测试仪表单元执行测试；
获取结果步骤，所述测试仪表单元反馈测试结果。
12.根据权利要求9所述的射频器件测试方法，其特征在于，在程序设置步骤之前，还包括：初始设置步骤，在所述测试***上设定用于检测的待测器件类型。
13.根据权利要求9所述的射频器件测试方法，其特征在于，所述程序设置步骤，包括设置信号切换单元包括S参数测试，大功率测试、互调测试、泄露测试和低反射负载测试中的一个或多个测试项目。
14.根据权利要求9所述的射频器件测试方法，其特征在于，
所述获取结果步骤中，测试仪表单元反馈测试结果在测试仪表上显示，或者将测试结果发送回主控单元。
15.根据权利要求12所述的射频器件测试方法，其特征在于，
当测试结果发送回主控单元时，还包括将通过有线或无线的通信方式将测试结果发送至远程接收终端。
16.根据权利要求9所述的射频器件测试方法，其特征在于，获取步骤之后还包括：
处理步骤，主控单元判断是否是最后一个测试项目，如果是最后一个测试项目则终止测试，并对最终测试结果进行处理，如果不是最后一个测试项目则进入到测试步骤。
17.一种使用权利要求1-10任意一项射频器件测试***进行射频器件测试的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在远程终端上设置测试待测器件类型、测试项目和测试项目的测试顺序，发送测试消息至射频器件测试***的测试消息收发模块；
所述测试消息收发模块将接收到的所述测试消息发送至主控单元，所述主控单元加载测试指令，启动测试流程；
所述主控单元将测试结果发送至所述远程测试终端。
18.一种和权利要求1-10任意一项射频器件测试***一起使用的射频器件测试远程终端，其特征在于，所述远程终端包括：
设置模块，用于设置测试待测器件类型、测试项目和测试项目的测试顺序；发送模块，用于发送测试消息至射频器件测试***的测试消息收发模块；
接收模块，用于接收所述测试消息收发模块发送的测试结果。
19.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当所述程序被处理器执行时，执行如权利要求9-14之一的步骤。
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