CN210347790U - 通用微波元器件自动测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了通用微波元器件自动测试***，包括PC机、矩阵开关、测试仪器、信号发生器和测试夹具，测试夹具包括用于连接多个待测微波元器件的射频输入/输出接口，PC机的信号控制输出端与信号发生器的控制信号输入端电连接，PC机的测试仪器控制输出端与测试仪器的控制端连接，PC机的开关控制输出端与矩阵开关的控制端连接，矩阵开关包括输入矩阵开关和输出矩阵开关，信号发生器的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接，测试夹具的射频输出接口经输出矩阵开关与测试仪器的射频输入端连接，测试仪器的数据输出接口与PC机的数据采集接口连接，测试仪器包括噪声系数测试仪，能够满足更多微波元器件的测试需求。

Description

通用微波元器件自动测试***

技术领域

本实用新型属于微波元器件性能测试装置技术领域，具体地说，涉及一种通用微波元器件自动测试***。

背景技术

随着我国自动化的发展，自动测试***也越来越应用广泛。自动测试***的研制工作始于20世纪50年代，目的是取代人工完成越来越复杂的测试工作，较完善的自动测试***是20世纪60年代与电子计算机技术结合以后才问世的。自动测试***由于应用的领域测试的产品不同也存在较大差异。随着电子技术以及通信技术的发展，越来越多的产品应用到微波元器件，由于应用的领域的多种多样，不同的微波元器件有不同的性能要求，为了满足产品的需求，微波元器件需要进行各种性能测试。

申请号为201610212597.5的中国发明专利微波器件自动测试***及方法公开了一种微波元器件的自动测试***，***包括包括PC机、开关矩阵、测试仪器和测试夹具，测试夹具上放置若干个微波待测件，微波待测件的射频输入/输出接口分别与测试夹具上的射频输入/输出接口连接，PC机的测试夹具控制信号输出端与测试夹具上的控制输入接口连接，测试夹具上的射频输入/输出接口分别经过开关矩阵内的可控开关与测试仪器的射频输入/输出接口连接，测试仪器的数据输出接口通过USB转GPIB线与PC机的USB接口连接，PC机的开关控制输出端与开关矩阵的控制输入端连接。通过所述***和方法的多线程进行数据采集和处理，可对微波待测件实现流水测试，大大提高了测试效率。

该方案公开了微波器件的测试***，但是某些微波器件还包括噪声系数等的测试，因此该测试***能够测试的微波器件还不够广泛。

实用新型内容

针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供一种通用微波元器件自动测试***，该***中信号发生器用于产生测试需要的信号，测试仪器包括噪声系数测试仪，能够对微波元器件进行噪声系数测试，能够满足更多微波元器件的测试需求，做到一个测试***，多种微波元器件通用。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：通用微波元器件自动测试***，包括PC机、矩阵开关、测试仪器、信号发生器和测试夹具，所述的测试夹具包括用于连接多个待测微波元器件的射频输入/输出接口，所述的PC机的信号控制输出端与信号发生器的控制信号输入端电连接，PC机的测试仪器控制输出端与测试仪器的控制端连接，所述PC机的开关控制输出端与矩阵开关的控制端连接，所述的矩阵开关包括输入矩阵开关和输出矩阵开关，所述的信号发生器的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接，所述的测试夹具的射频输出接口经输出矩阵开关与测试仪器的射频输入端连接，所述的测试仪器的数据输出接口与PC机的数据采集接口连接，所述的测试仪器包括噪声系数测试仪。

所述的测试仪器还包括矢量网络分析仪、示波器、频谱仪和功率计，所述的矢量网络分析仪的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接。

所述的信号发生器用于产生两路信号源以及一路噪声源。

所述的***还包括电源，电源为测试***供电。

所述的PC机通过LAN、GPIB以及USB与测试仪器通讯连接。

所述的测试***还包括条码机、图像扫描仪和温湿度监测仪，条码机的控制输入端与PC机的条码控制输出端连接，所述的图像扫描仪的扫描控制端与PC机的扫描控制输出端连接，所述的温湿度监测仪的检测信号输出端与PC机的温湿度信号输入端连接。

所述的测试夹具包括若干个用于放置待测微波元器件的测试位，每个测试位设置一组射频输入/输出接口。

本实用新型的有益效果是：

(1)该***中信号发生器用于产生测试需要的信号，测试仪器包括噪声系数测试仪，能够对微波元器件进行噪声系数测试，能够满足更多微波元器件的测试需求，做到一个测试***，多种微波元器件通用。

附图说明

图1为本实用新型测试***原理框图；

图2为本实用新型测试***测试功率放大器原理框图；

图3为本实用新型测试***测试低噪声放大器原理框图

图4为本实用新型测试***测试混频器原理框图；

图5为本实用新型测试***测试定向耦合器原理框图；

图6为本实用新型测试***测试射频开关原理框图；

图7为本实用新型测试***测试滤波器原理框图；

图8为本实用新型测试***测试功分器原理框图

图9为本实用新型测试***测试射频分频器原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，通用微波元器件自动测试***，包括PC机、矩阵开关、测试仪器、信号发生器和测试夹具，所述的测试夹具包括用于连接多个待测微波元器件的射频输入/输出接口，所述的PC机的信号控制输出端与信号发生器的控制信号输入端电连接，PC机的测试仪器控制输出端与测试仪器的控制端连接，所述PC机的开关控制输出端与矩阵开关的控制端连接，所述的矩阵开关包括输入矩阵开关和输出矩阵开关，所述的信号发生器的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接，所述的测试夹具的射频输出接口经输出矩阵开关与测试仪器的射频输入端连接，所述的测试仪器的数据输出接口与PC机的数据采集接口连接，所述的测试仪器包括噪声系数测试仪、矢量网络分析仪、示波器、频谱仪和功率计，所述的矢量网络分析仪的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接。所述的信号发生器用于产生两路信号源以及一路噪声源。所述的***还包括电源，电源为测试***供电。所述的PC机通过LAN、GPIB以及USB与测试仪器通讯连接。

所述的测试***还包括条码机、图像扫描仪和温湿度监测仪，条码机的控制输入端与PC机的条码控制输出端连接，所述的图像扫描仪的扫描控制端与PC机的扫描控制输出端连接，所述的温湿度监测仪的检测信号输出端与PC机的温湿度信号输入端连接。

所述的测试夹具包括若干个用于放置待测微波元器件的测试位，每个测试位设置一组射频输入/输出接口。

该***中信号发生器用于产生测试需要的信号，测试仪器包括噪声系数测试仪，能够对微波元器件进行噪声系数测试，能够满足更多微波元器件的测试需求，做到一个测试***，多种微波元器件通用。

接下来结合具体产品对本实用新型的自动测试***进行进一步说明。

实施例一

如图2所示，应用本实用新型的测试***测试功率放大器。功率放大器的特性包括增益、平坦度、驻波、1dB压缩点、OIP3等参数。放大器在线性工作区，当输入功率增加到某一点时，放大器增益下降，即该放大器出现增益压缩。当输入功率进一步增加时，放大器变成饱和状态，输出功率保持常数。1dB增益压缩点即是使放大器增益下降1dB的输入功率。

利用矢量网络分析仪的功率扫描功能来测量放大器输出功率与输入功率的关系，测试时功率扫描的范围要足够大，以便保证能驱动被测放大器从线性区进入压缩区。需要注意，当被测放大器的输出功率超过矢量网络分析仪接收机的输入压缩电平时，对放大器的输出进行足够大的衰减也很重要。这不仅能防止矢量网络分析仪的损坏，也能将功率电平维持到足以不使接收机出现增益压缩。为此，可以利用衰减器、耦合器或两者的组合来完成。衰减器和耦合器频率响应的影响可以利用适当的误差修正来消除或减小到最低限度。在应用本申请的自动测试***测试功率放大器时，只需要一路信号源，需要使用矢量网络分析仪进行功率扫描，需要频谱仪和功率计对功率放大器输出的射频信号进行频谱和功率数据采集。

实施例二

如图3所示，应用本实用新型的测试***测试低噪声放大器。低噪声放大器的测试指标主要包括输入、输出VSWR、前向增益及增益平坦度、输出端口隔离度、OIP3以及噪声系数等。噪声系数是接收机的一项重要参数。在接收机接收的过程中，噪声的加入限制了接收机的信噪比和灵敏度。针对低噪放放大器测试其噪声系数使用噪声系数测试仪直接测量。在被测件的频率范围内测量噪声系数。噪声测试仪能够同时显示增益和噪声系数来帮助测量。噪声系数测试仪本身是一台接收机，可以用来测试输入的噪声功率；其次噪声测试仪需要控制一个噪声源的加电和不加电状态，对被测件(DUT)进行测试。

噪声系数测试仪产生28VDC脉冲信号驱动噪声源，该噪声源产生噪声驱动DUT。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比，DUT的噪声系数可以在PC机上显示。如图3所示，在测试低噪声放大器时，信号发生器产生一路信号源和一路噪声源，输入低噪声放大器，矢量网络分析仪、频谱仪和噪声系数测试仪测量经低噪声放大器处理后的频率信号的各项参数。

实施例三

如图4所示，应用本实用新型的测试***测试混频器。混频器和变频器进行特征描述的要求与对放大器的要求十分接近，包括频率响应以及这些变频器的相位线性度，输出功率和压缩功率，噪声系数，失真和谐波。而混频器独有的还包括高阶组合频率，LO，射频和镜像抑制。

具有频率偏置方式的矢量网络分析仪可以时间固定本振、扫中频的变频损耗测试。测试时，去掉矢网R通道的跨接线，将混频器中频输出端假滤波器后输入到矢网端口。适当的滤波十分必要，能滤掉无用的混频产物，保证R通道正确锁相。当对射频或中频端口进行隔离和驻波测试时，所采用的本振功率电平应与混频器实际工作期间所以的电平相同，不用的端口接匹配负载。

如图4所示，在测试混频器时，信号发生器产生两路信号输入混频器，矢量网络分析仪、频谱仪和示波器测量经混频器处理后的频率信号的各项参数。

实施例四

应用本申请的测试***测试定向耦合器，定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。表征定向耦合器性能的主要参数有工作带宽、耦合度、方向性、隔离度、***损耗、回波损耗等。

如图5所示，在测试定向耦合器时，信号发生器产生两路信号输入定向耦合器，矢量网络分析仪、频谱仪和示波器测量经定向耦合器处理后的频率信号的各项参数。

实施例五

应用本申请的测试***测试射频开关，射频开关的特性包括***损耗、隔离度和驻波参数。在测试高隔离度的开关时，必须提高仪器动态范围，降低仪器噪声，才能获得满意的测量结果。通过降低接收机中频带宽，可以提高矢量网络分析仪的动态范围。

如图6所示，在测试射频开关时，信号发生器产生一路信号输入射频开关，矢量网络分析仪、频谱仪和示波器测量经射频开关处理后的频率信号的各项参数。

实施例六

应用本申请的测试***测滤波器，滤波器是通用的无源线性两端口器件，对滤波器的全面表征通常用扫频测量来实现。滤波器的主要特性包括***损耗、3dB带宽、矩形系数、相位波动、带外抑制等参数。3dB带宽可以利用矢量网络分析仪标记度数功能直接方便地读出，同样可以直接读出40dB带宽，两者的比值即是矩形系数。带外抑制是表征滤波器抑制带外所有信号的性能。矢量网络分析仪测量带外抑制的能力直接取决于***的动态范围指标。相位波动参数的测试是利用矢量网络分析仪的电子延迟功能来实现的。利用矢量网络分析仪的电子延迟功能，能够抵消被测器件的电长度，结果得到与线性相移的偏差，即相位波动。

如图7所示，在测试滤波器时，信号发生器产生一路信号输入滤波器，矢量网络分析仪、频谱仪和示波器测量经滤波器处理后的频率信号的各项参数。

实施例七

应用本申请的测试***测功分器，功分器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二、一分三等。功分器的主要技术参数有功率损耗(包括***损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等。

如图8所示，在测试功分器时，信号发生器产生一路信号输入滤波器，矢量网络分析仪、频谱仪测量经功分器处理后的频率信号的各项参数。

实施例八

应用本申请的测试***测射频分频器，射频分频器是指使输出信号频率为输入信号频率整数分之一的电子电路。在许多电子设备中如电子钟、频率合成器等，需要各种不同频率的信号协同工作，常用的方法是以稳定度高的晶体振荡器为主振源，通过变换得到所需要的各种频率成分，分频器是一种主要变换手段。早期的分频器多为正弦分频器，随着数字集成电路的发展，脉冲分频器(又称数字分频器)逐渐取代了正弦分频器，即使在输入输出信号均为正弦波时也往往采用模数转换－数字分频－数模转换的方法来实现分频。正弦分频器除在输入信噪比低和频率极高的场合已很少使用。对于任何一个N次分频器，在输入信号不变的情况下，输出信号可以有N种间隔为2π/N的相位。这种现象是分频作用所固有的，与分频器的具体电路无关，称为分频器输出相位多值性。

如图9所示，在测试射频分频器时，信号发生器产生一路信号输入滤波器，频谱仪测量经射频分频器处理后的频率信号的各项参数。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.通用微波元器件自动测试***，其特征在于：包括PC机、矩阵开关、测试仪器、信号发生器和测试夹具，所述的测试夹具包括用于连接待多个测微波元器件的射频输入/输出接口，所述的PC机的信号控制输出端与信号发生器的控制信号输入端电连接，PC机的测试仪器控制输出端与测试仪器的控制端连接，所述PC机的开关控制输出端与矩阵开关的控制端连接，所述的矩阵开关包括输入矩阵开关和输出矩阵开关，所述的信号发生器的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接，所述的测试夹具的射频输出接口经输出矩阵开关与测试仪器的射频输入端连接，所述的测试仪器的数据输出接口与PC机的数据采集接口连接，所述的测试仪器包括噪声系数测试仪。

2.根据权利要求1所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的测试仪器还包括矢量网络分析仪、示波器、频谱仪和功率计，所述的矢量网络分析仪的信号输出端通过输入矩阵开关与测试夹具上的射频输入接口连接。

3.根据权利要求2所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的信号发生器用于产生两路信号源以及一路噪声源。

4.根据权利要求1所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的***还包括电源，电源为测试***供电。

5.根据权利要求1所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的PC机通过LAN、GPIB以及USB与测试仪器通讯连接。

6.根据权利要求1所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的测试***还包括条码机、图像扫描仪和温湿度监测仪，条码机的控制输入端与PC机的条码控制输出端连接，所述的图像扫描仪的扫描控制端与PC机的扫描控制输出端连接，所述的温湿度监测仪的检测信号输出端与PC机的温湿度信号输入端连接。

7.根据权利要求1所述的通用微波元器件自动测试***，其特征在于：所述的测试夹具包括若干个用于放置待测微波元器件的测试位，每个测试位设置一组射频输入/输出接口。

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