一种磁控管测试系统及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种磁控管测试系统及测试方法，所述测试系统包括，调制器、衰减桥路、本振信号源、混频器、示波器；所述磁控管测试方法，包括，（1）识别计算机与示波器连接状态的步骤；（2）检测被测信号是否输入示波器的步骤；（3）在相同温度条件下进行参数测试的步骤；（4）在不同温度条件下进行参数测试的步骤；（5）将步骤（3）和（4）中测试后的存储于存储器中的数据生成EXCEL文件。所述磁控管的测试系统及测试方法效率高、测试结果可靠且成本低并对频率进行了有效的保密处理。
【专利说明】一种磁控管测试系统及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波器件测试系统及方法，具体是涉及一种磁控管测试系统及测试方法。
【背景技术】
[0002]作为大功率微波功率源之一的磁控管，由于具有大功率、高频率、宽频带等特性，国内外对其测试方法和测试手段都进行了深入的研究，并且这一研究还在不断拓展，伴随出现了各种测试仪器和测试系统。
[0003]国内磁控管研制单位虽对磁控管的常规参数基本上均能够测试，但磁控管的用户希望测试磁控管在某一时间段内频率的最大值、最小值和平均值；功率的平均值和波动范围；检波脉冲包络上升时间、下降时间的平均值；在常温、高温和低温状态下某一时间段内频率的最大值、最小值和平均值等参数。尤其是在加阳极脉冲电压的前几分钟时间的频率变化量，这几分钟的频率值既是最不稳定的也是用户最关心的。目前，磁控管参数测试手段和测试方法上基本上是采用人工读取、记录和计算的方式。这样不仅在测试上效率低下，而且还存在频率实时值大量被漏读的现象，由于一些用户对磁控管的频率有保密性要求，现有的磁控管测试系统频率是直接读出，达不到保密要求，虽然，高端仪器在实时信号处理等方面功能很强大，但是价格昂贵，而且不能对某段时间内的频率、功率等参数实现存储，也无法满足测试要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对目前磁控管测试存在的问题，建立一套高效、可靠、低成本并具有保密性的磁控管的测试系统和测试方法。本发明的技术方案是:一种磁控管测试系统，包括
[0005]一调制器:所述调制器分别与磁控管和示波器相连，为磁控管提供工作所需的调制脉冲信号和灯丝电压、灯丝电流、阳极脉冲电压、阳极平均电流，所述调制信号调制阳极脉冲电流、电压，使磁控管在电磁场的作用下发生振荡输出被测信号；所述调制器还提供示波器测试所需的同步信号；
[0006]一衰减桥路:所述衰减桥路与磁控管相连，将被测信号衰减成与检波器、混频器输入功率匹配的被测信号并将衰减后的信号输出到检波器、混频器；
[0007]—检波器:接收从衰减桥路输出的被测信号，检出被测信号的射频脉冲包络，并将射频脉冲包络传送到示波器；
[0008]一本振信号源:为混频器提供本振信号，所述本振信号与经过衰减桥路衰减后的被测信号进行混频；
[0009]一混频器:将经过衰减桥路衰减后的被测信号与本振信号进行混频，并将混频后的中频信号后输出至示波器；
[0010]一示波器:显示中频信号和射频脉冲包络图形，通过包络图形获得被测信号功率、频率、上升时间、下降时间和前沿抖动参数值。
[0011]所述测试系统采用了本振信号源和混频器，读出的频率是一个差频频率，真实的频率被隐藏，对输出频率起到了很好的保护作用。
[0012]所述的测试系统，所述测试系统还可以包括计算机。所述计算机用于与示波器相连，用来读取和记录磁控管被测信号功率、频率、上升时间、下降时间和前沿抖动参数值。
[0013]一种磁控管测试方法，包括:
[0014](I)识别计算机与示波器连接状态的步骤，用于检测示波器是否开启或者设置正确，识别计算机与示波器连接是否正常；
[0015](2)检测被测信号是否输入示波器的步骤，如有被测信号输入示波器，主程序运行，如无被测信号输入示波器，执行被测信号检测循环程序；
[0016](3)在相同温度条件下进行参数测试的步骤；被测信号输入示波器时，主程序测出被测信号功率、前沿上升时间、后沿下降时间和频率参数，一个测试周期完成后，将测出的所述参数值存储于存储器中，主程序进行下一个测试周期，所有测试周期完成后，计算出所有测试周期中的被测信号功率、前沿上升时间、后沿下降时间和频率的平均值，主程序记录所有测试周期中的被测信号功率的最大值和最小值以及频率的最大和最小值，并计算出功率波动值，并将所述参数值存储于存储器中。
[0017](4)在不同温度条件下进行参数测试的步骤；分别在不同温度的条件下，主程序测出被测信号的频率，并计算出频率偏差，将所述参数值存储于存储器中。
[0018](5)将步骤(3)和(4)中测试后的存储于存储器中的数据生成EXCEL文件。
[0019]所述磁控管的测试系统效率高、测试结果可靠且成本低并对频率进行了有效的保密。详细的技术效果分析见具体实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1现有的磁控管测试系统框图；
[0021]图2本发明的磁控管测试系统框图；
[0022]图3衰减桥路组成框图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明进一步说明:
[0024]如图2所示，磁控管测试系统，包括:调制器:所述调制器为自制的调制器，所述调制器分别与磁控管和示波器相连，为磁控管提供工作所需的调制脉冲信号和灯丝电压、灯丝电流、阳极脉冲电压、阳极平均电流，所述调制信号调制阳极脉冲电流、电压，使磁控管在电磁场的作用下发生振荡输出被测信号；所述调制器还提供示波器测试所需的同步信号；衰减桥路:本实施例中衰减桥路由信号传输波导、定向耦合器、功率负载、衰减器组成，衰减桥路连接关系是:被测信号经信号传输波导输入第一件定向耦合器输入端，大部分被测信号经由定向I禹合器直通输出端传输至功率负载，被功率负载吸收。小部分被测信号由定向耦合器耦合端输出，经衰减器(可调)衰减至功率满足混频器和检波器要求的信号，再输入第二件定向耦合器输入端口，其直通输出端口接检波器，耦合输出端口接混频器。
[0025]所述衰减桥路与磁控管相连，将被测信号衰减成与检波器、混频器输入功率匹配的被测信号并将衰减后的信号输出到检波器、混频器；示波器:这里用的示波器是泰克公司的TDS3052B型数字示波器，所述示波器用于显示中频信号和射频脉冲包络图形，通过包络图形获得被测信号功率、频率、上升时间、下降时间和前沿抖动参数值。检波器:接收从衰减桥路输出的被测信号，检出被测信号的射频脉冲包络，并将射频脉冲包络传送到示波器；本振信号源:为混频器提供本振信号，所述本振信号与经过衰减桥路衰减后的被测信号进行混频；混频器:将经过衰减桥路衰减后的被测信号与本振信号进行混频，并将混频后的中频信号后输出至示波器；
[0026]下面将01#管和02#管分别通过现有的测试系统和方法与本发明的测试系统和方法在三温状态下进行了各两次测试。01#、02#管利用现有的测试系统和方法在三温状态下分别读取7次获得的测试和计算结果如表1和表2所示；01#、02#管利用本发明的测试系统和方法在三温状态下分别采集100次获得的测试和计算结果如表表3和表4所示。
[0027]表1利用现有的测试系统和测试方法对三温状态下对01#的测试(同一温度下读取7次)。
[0028]表1
[0029]
【权利要求】
1.一种磁控管测试系统，其特征是，包括 一调制器:所述调制器分别与磁控管和示波器相连，为磁控管提供工作所需的调制脉冲信号和灯丝电压、灯丝电流、阳极脉冲电压、阳极平均电流，所述调制信号调制阳极脉冲电流、电压，使磁控管在电磁场的作用下发生振荡输出被测信号；所述调制器还提供示波器测试所需的同步信号； 一衰减桥路:所述衰减桥路与磁控管相连，将被测信号衰减成与检波器、混频器输入功率匹配的被测信号并将衰减后的信号输出到检波器、混频器； 一检波器:接收从衰减桥路输出的被测信号，检出被测信号的射频脉冲包络，并将射频脉冲包络传送到示波器； 一本振信号源:为混频器提供本振信号，所述本振信号与经过衰减桥路衰减后的被测信号进行混频； 一混频器:将经过衰减桥路衰减后的被测信号与本振信号进行混频，并将混频后的中频信号后输出至示波器； 一示波器:显示中频信号和射频脉冲包络图形，通过包络图形获得被测信号功率、频率、上升时间、下降时间和前沿抖动参数值。
2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括计算机。
3.—种磁控管测试方法，其特征在于，包括: (1)识别计算机与示波器连接状态的步骤，用于检测示波器是否开启或者设置正确，识别计算机与示波器连接是否正常； (2)检测被测信号是否输入示波器的步骤，如有被测信号输入示波器，主程序运行，如无被测信号输入示波器，执行被测信号检测循环程序； (3)在相同温度条件下进行参数测试的步骤；被测信号输入示波器时，主程序测出被测信号功率、前沿上升时间、后沿下降时间和频率参数，一个测试周期完成后，将测出的所述参数值存储于存储器中，主程序进行下一个测试周期，所有测试周期完成后，计算出所有测试周期中的被测信号功率、前沿上升时间、后沿下降时间和频率的平均值，主程序记录所有测试周期中的被测信号功率的最大值和最小值以及频率的最大和最小值，并计算出功率波动值，并将所述参数值存储于存储器中。 (4)在不同温度条件下进行参数测试的步骤；分别在不同温度的条件下，主程序测出被测信号的频率，并计算出频率偏差，将所述参数值存储于存储器中。 (5)将步骤(3)和(4)中测试后的存储于存储器中的数据生成EXCEL文件。
【文档编号】G01R31/00GK103472338SQ201310432946
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】沈大贵 申请人:成都国光电气股份有限公司