本發(fā)明涉及一種適用于射頻功率放大器自動(dòng)測試的通用射頻矩陣，是針對(duì)射頻功率放大器指標(biāo)自動(dòng)測試的通用硬件。

背景技術(shù)：

向發(fā)射天線輸送信號(hào)的功率放大器常常是影響整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)性能的關(guān)鍵設(shè)備。射頻功率放大器作為發(fā)射機(jī)的核心部件，它的性能是制約整個(gè)系統(tǒng)性能和技術(shù)水平的關(guān)鍵因素。整個(gè)通信領(lǐng)域?qū)β史糯笃鞯男枨罅烤薮?，質(zhì)量要求也極高。尤其是在軍用通信領(lǐng)域中，功放的質(zhì)量決定了整個(gè)通信系統(tǒng)的成敗。功率放大器消耗了無線通訊系統(tǒng)近80％的電功率，并且功率放大器和相關(guān)的射頻器件占無線基站硬件成本的40％以上,所以功率放大器效率、線性度、增益的提高將極大地節(jié)約無線通信系統(tǒng)的成本。射頻功率放大器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)主要包括輸出功率、功率增益和增益平坦度、功率附加效率、工作頻段、輸入輸出駐波比、穩(wěn)定性系數(shù)、噪聲系數(shù)等。

射頻功率放大器自動(dòng)測試是對(duì)射頻功率放大器設(shè)備的輸入輸出及一些關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)測量并分析結(jié)果，從而確定射頻功率放大器工作狀態(tài)是否正常。根據(jù)射頻功率放大器測試實(shí)際應(yīng)用的場合，對(duì)射頻功率放大器進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測，進(jìn)而判斷出射頻功率放大器工作狀態(tài)，對(duì)射頻功率放大器狀態(tài)判斷十分關(guān)鍵。射頻功率放大器的自動(dòng)測試，包括射頻功率放大器的測試指標(biāo)、測試連接關(guān)系及測試流程。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)電子測量提出了越來越高的要求，測試內(nèi)容日趨復(fù)雜,測試工作量急劇增加,對(duì)測試設(shè)備在功能、性能、測試速度、測量準(zhǔn)確度等方面的要求日愈提高,射頻功率放大器設(shè)備的測試也高度依賴自動(dòng)測試設(shè)備。射頻功率放大器的型號(hào)多種多樣，不同型號(hào)的射頻功率放大器，測試方法并不完全相同，且各射頻功率放大器測試的連接關(guān)系也不盡同。射頻功率放大器的指標(biāo)繁多,常見的有電流、效率、輸入輸出特性、1dB壓縮點(diǎn)功率(P-1dB)、飽和功率(Psat)、增益、輸出駐波、平坦度、諧波抑制、雜散抑制、交調(diào)特性、相位、群時(shí)延、調(diào)幅/調(diào)相(AM/PM)特性等。射頻功率放大器的測試需要衡量多方面的參數(shù)，而這些參數(shù)的測量涉及到眾多的儀器以及這些儀器的連接、校準(zhǔn)、信號(hào)調(diào)理和復(fù)雜操作。因此傳統(tǒng)的人工測試方法往往需要1～2名工程師同時(shí)操作4～8臺(tái)儀器。

傳統(tǒng)的射頻功率放大器自動(dòng)測試系統(tǒng)主要由是頻譜分析儀、射頻和信號(hào)源、網(wǎng)絡(luò)分析儀、噪聲系數(shù)分析儀、功率計(jì)、數(shù)字示波器、高性能直流電源、萬用表、低頻開關(guān)以及數(shù)字I/O、定制的射頻開關(guān)矩陣等儀器和相關(guān)設(shè)備組成。射頻功率放大器自動(dòng)測試中，是使用射頻矩陣對(duì)射頻功率放大器和測試儀器進(jìn)行連接的。但由于射頻功率放大器型號(hào)多樣，頻率跨度大，功率大小不一致，會(huì)導(dǎo)致射頻功率放大器測試的連接方式差異很大，傳統(tǒng)射頻矩陣設(shè)計(jì)方式無法通用化。傳統(tǒng)射頻矩陣的設(shè)計(jì)是將一定頻率范圍、一定功率大小的射頻功率放大器分為一類，一類射頻功率放大器設(shè)計(jì)一種射頻矩陣。這種方式成本高，設(shè)計(jì)復(fù)雜，對(duì)于生產(chǎn)量較小的射頻功率放大器產(chǎn)品顯然是不合算的，所以需要一種更為合理的矩陣設(shè)計(jì)方式，盡可能滿足射頻功率放大器產(chǎn)品的通用化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有射頻功率放大器自動(dòng)測試設(shè)備矩陣設(shè)計(jì)上的上述缺點(diǎn)，提供一種通用性強(qiáng)，成本低廉，設(shè)計(jì)簡單的射頻功率放大器射頻矩陣測試裝置。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到。一種射頻功率放大器射頻矩陣測試裝置，包括：測試射頻矩陣，其特征在于：所述測試射頻矩陣內(nèi)置一個(gè)切換連通信號(hào)源與矢網(wǎng)的二選一開關(guān)、環(huán)形開關(guān)1和切換連通九選一開關(guān)的環(huán)形開關(guān)2，其中，兩個(gè)環(huán)形開關(guān)是一種直連路徑串聯(lián)環(huán)形開關(guān)，兩個(gè)串聯(lián)環(huán)形開關(guān)同時(shí)選擇直連路徑，每個(gè)環(huán)形開關(guān)設(shè)有A、C、D、B信號(hào)輸入端口，且環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口B連接環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口A，環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口B通過九選一開關(guān)切換連接各個(gè)儀器的信號(hào)輸入端口；環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口A通過射頻功率放大器并聯(lián)上述二選一開關(guān)，射頻功率放大器通過所述二選一開關(guān)接收來自信號(hào)源和矢網(wǎng)的信號(hào)，將該信號(hào)輸出至環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口A，然后通過環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口B連接的環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口A，經(jīng)環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口B傳輸?shù)骄胚x一開關(guān)。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

通用性強(qiáng)。本發(fā)明采用環(huán)形開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)上的直連方式，將兩個(gè)環(huán)形開關(guān)串聯(lián)提供了5種連接方式：1.直連方式，兩個(gè)環(huán)形開關(guān)同時(shí)選擇直連路徑；2.20dB衰減方式，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇20dB衰減器；2.30dB衰減方式，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇30dB衰減器；4.50dB衰減方式，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇20dB，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇30dB衰減器；5.耦合器路徑，將一個(gè)衰減器換為耦合器，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇耦合器。上述5種連接方式可以測試需要直通連接方式的指標(biāo)/功能測試、需要大衰減連接方式的指標(biāo)/功能測試、需要小衰減連接方式，可以方便地將衰減器更換為耦合器。射頻功率放大器頻率適用范圍可以達(dá)到0Hz-40Ghz，射頻功率放大器測試可以擴(kuò)展到1W-100W范圍內(nèi)；靈活切換多種連接方式。相比傳統(tǒng)人工測試方法,本發(fā)明提供的自動(dòng)測試過程快捷、安全,測試結(jié)果更準(zhǔn)確、完整。

成本低廉。本發(fā)明用兩個(gè)環(huán)形開關(guān)提供五種連接方式，相比于傳統(tǒng)射頻矩陣設(shè)計(jì)方式需要4～6個(gè)射頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)上述方式，本發(fā)明成本為傳統(tǒng)方式的一半。

結(jié)構(gòu)簡單。本發(fā)明選擇串行環(huán)形開關(guān)方式，通過環(huán)形開關(guān)提供的直連路徑、連接外置衰減器或耦合器路徑，采用的兩種傳輸路徑方式節(jié)約了射頻矩陣開關(guān)總體積，減少大量半鋼性連接器。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本方法進(jìn)一步說明。

圖1是是本發(fā)明射頻功率放大器射頻矩陣的測試電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中,一種射頻功率放大器射頻矩陣測試裝置，主要包括：測試射頻矩陣。測試射頻矩陣內(nèi)置一個(gè)切換連通信號(hào)源與矢網(wǎng)的二選一開關(guān)、環(huán)形開關(guān)1和切換連通九選一開關(guān)的環(huán)形開關(guān)2，其中，兩個(gè)環(huán)形開關(guān)是一種直連路徑串聯(lián)環(huán)形開關(guān)，兩個(gè)串聯(lián)環(huán)形開關(guān)同時(shí)選擇直連路徑，每個(gè)環(huán)形開關(guān)設(shè)有A、C、D、B信號(hào)輸入端口，且環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口B連接環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口A，環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口B通過九選一開關(guān)切換連接各個(gè)儀器的信號(hào)輸入端口；環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口A通過射頻功率放大器并聯(lián)上述二選一開關(guān)，射頻功率放大器通過所述二選一開關(guān)接收來自信號(hào)源和矢網(wǎng)的信號(hào)，將該信號(hào)輸出至環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口A，然后通過環(huán)形開關(guān)1的信號(hào)輸入端口B連接的環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口A，經(jīng)環(huán)形開關(guān)2的信號(hào)輸入端口B傳輸?shù)骄胚x一開關(guān)。

兩個(gè)串聯(lián)環(huán)形開關(guān)提供了五種連接方式,環(huán)形開關(guān)1和環(huán)形開關(guān)2以直連方式，同時(shí)選擇直連路徑；環(huán)形開關(guān)1和環(huán)形開關(guān)以20dB衰減連接方式，其中一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇連接20dB衰減器；環(huán)形開關(guān)1和環(huán)形開關(guān)以30dB衰減連接方式，其中一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇連接30dB衰減器；環(huán)形開關(guān)1和環(huán)形開關(guān)50dB衰減連接方式，其中一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇連接20dB衰減器，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇連接30dB衰減器；環(huán)形開關(guān)1和環(huán)形開關(guān)以耦合器路徑連接方式將一個(gè)衰減器換為耦合器，其中一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇直連，一個(gè)環(huán)形開關(guān)選擇連接耦合器。

當(dāng)環(huán)形開關(guān)1它的選擇信號(hào)輸入端口A連接它的信號(hào)輸入端口B，環(huán)形開關(guān)2選擇它的信號(hào)輸入端口A連接信號(hào)輸入端口B通過九選一開關(guān)將射頻功率放大器射頻信號(hào)直接切換到綜合測試儀器輸出端口；當(dāng)環(huán)形開關(guān)1選擇它的信號(hào)輸入端口A連接它的信號(hào)輸入端口B，環(huán)形開關(guān)2順次選擇它的信號(hào)輸入端口A、C、D、B連接20dB衰減器，將射頻功率放大器射頻信號(hào)輸出到各類測試儀器；當(dāng)環(huán)形開關(guān)1順次選擇它的信號(hào)輸入端口A、C、D、B連接時(shí)，環(huán)形開關(guān)2選擇它的信號(hào)輸入端口A連接它的信號(hào)輸入端口B連接30dB衰減器，通過九選一開關(guān)將來自射頻功率放大器的射頻信號(hào)傳輸?shù)綑z波器輸出端口；當(dāng)環(huán)形開關(guān)1順次選擇它的信號(hào)輸入端口A、C、D、B連接時(shí)，環(huán)形開關(guān)2順次選擇信號(hào)輸入端口A、C、D、B連接50dB衰減器測試儀，通過九選一開關(guān)將來自射頻功率放大器的射頻信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)分析儀輸出端口；當(dāng)環(huán)形開關(guān)1選擇它的信號(hào)輸入端口A連接它的信號(hào)輸入端口B時(shí)，環(huán)形開關(guān)2將衰減器換為耦合器，選擇它的信號(hào)輸入端口A、C、D、B順次連接耦合器，通過九選一開關(guān)將來自實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器的射頻信號(hào)傳輸?shù)綑z波器、開路、短路、適配器、信號(hào)分析儀、功率計(jì)、頻譜儀、矢網(wǎng)、綜合測試儀其中的一個(gè)輸出端口。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如，本發(fā)明可以考慮環(huán)形開關(guān)擴(kuò)展到三個(gè)以上，輸出端口包括但不限于實(shí)施例所述的內(nèi)容，其位置可以任意變換，九選一開關(guān)也可以不受實(shí)施例限制，這些變更和改變應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。