一种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，属于自动测试技术领域。本发明通过调整多级变频器件射频频率范围，实现了对被测件第一本振源输出频率的自动控制；通过使用损耗补偿功能，补偿射频频率调整引入的噪声源超噪比调用误差，最终实现了对多级变频器件噪声系数的自动、快速扫频测量，解决了现有手动、点频测量方法在测量速度方面的严重不足，极大提高了多级变频器件噪声系数的测量效率。
【专利说明】
-种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法
技术领域
[0001] 本发明属于自动测试技术领域，具体设及一种多级变频器件噪声系数自动扫描测 量方法。
【背景技术】
[0002] 变频器件是射频和微波收发信机的核屯、组成部分，雷达、卫星和无线电通信系统 通常采用多级变频的接收方案，多级变频器的噪声性能对接收机系统的灵敏度有直接的影 响。随着电子技术的迅猛发展，接收机系统处理微弱信号的能力逐渐改进和提高，对接收机 噪声系数性能测试的需求日益迫切。对多级变频器件噪声系数的精确测量不仅可W加快设 计验证速度、提高生产效率和检验系统运行状态，而且直接决定着系统的研制和最终应用 的成败。
[0003] 多级变频器件（W两级变频为示例）的主要组成部分如图1所示。第一级变频器通 常采用高中频的混频方案，运样仅在输入端用低通滤波器就可W有效抑制镜频响应。第一 级变频器和扫描第一本振源化Oi)将宽带输入射频信号(RF)转换到固定中频(IFi); IFi和固 定第二本振化化)混频，输出第二中频(IF2)。图1中第一级变频器之前的滤波器决定变频器 件噪声系数测量的边带选择，示例中选择为下边带，放大器不影响噪声系数测量过程中相 关参数的设置。
[0004] 目前通用的对多级变频器件的噪声系数进行测量的方法如下：
[0005] 首先要对噪声仪进行校准，校准连接如图2所示，校准步骤如下：
[0006] 步骤1:开启噪声仪，加载所用噪声源超噪比化NR)值，对噪声仪预热；
[0007] 步骤2:选择测量模式为下变频器、LO可变、下边带；
[000引步骤3:在模式设置中，设置中频频率为IF2;
[0009]步骤4:按两次校准键，对噪声仪进行校准。由于噪声仪只接收中频频率IF2的信 号，因此仅在IF2频率点进行校准。
[0010]然后接上被测件，如图3所示，对被测件进行现慢。
[0011] 按频率/点数键，设置固定频率为起始射频频率点，手动计算并设置相应的第一本 振源频率，得到被测件射频起始频率点噪声系数。依次设置被测件的射频频率点和相应的 本振频率点，得到被测件全频段的噪声系数。
[0012] 现有技术方案的缺点：
[0013] 在本示例中，第一本振源的频率范围是确定的，中频频率IF2是必须输入的参数， 测量时根据此IF2的频率设置噪声仪的接收机通道;噪声仪根据设置的边带、射频和中频频 率关系实现对本振频率的自动控制。频率关系如下:LO-RF = IF(下边带）；RF-LO= IF(上边 带）；RF = L0(双边带）。本示例中第一变频器边带选择为下边带，现有技术噪声仪只能按照 U)i = RF+IF2的关系控制本振频率，而第一本振实际工作频率是L〇i = RF+IFi，所W噪声仪不 能自动控制第一本振源的实际输出频率，运就是现有技术无法实现多级变频器件噪声系数 自动扫频测量的原因，因此只能逐点进行射频频率和第一本振频率的手动点频设置，测量 速度慢、效率低，不能很好地满足批产的测量需求。
【发明内容】
[0014] 针对现有技术对多级变频器件噪声系数测量时噪声仪无法自动控制第一本振源 的输出频率，只能逐点进行射频频率和第一本振源输出频率的手动点频设置、测量速度慢、 效率低的严重不足，本发明提出了一种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，设计合 理，克服了现有技术的不足，具有良好的推广价值。
[0015] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0016] -种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，采用噪声系数测试系统，所述的 噪声系数测试系统包括噪声仪和噪声源；
[0017] 所述的多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，按照如下步骤进行：
[001引步骤1:对噪声仪进行校准；
[0019] 步骤2:接入多级变频器件被测件:将被测件的输入端连接到噪声源的输出端，被 测件的输出端通过线路连接到噪声仪的射频输入端口，被测件的第一级变频器的本振源的 程控接口通过GPIB电缆或者网线连接到噪声仪的程控接口；
[0020] 步骤3:设置噪声仪对本振控制开，根据被测件对第一级变频器的本振源的本振功 率要求设置本振功率；
[0021] 步骤4:将被测件的射频频率进行调整，即将RF剪示=LCh-IFi调整为RF灌=L(h-IF2， 按照调整后的射频频率范围对应设置噪声仪的起始频率和终止频率，设置包括测量点数和 平均在内的其他相关参数；
[0022] 步骤5:噪声仪根据调整后的起始频率和终止频率进行扫描测量，并按照调整后射 频、中频和本振的频率关系式LOi = RF灌+肌自动控制第一级变频器的本振源的输出频率， 从第一级变频器的本振源的起始频率同步跟踪扫描到终止频率，保持调整后的射频和第一 级变频器的本振源的同步扫描，得到噪声系数的扫频测量结果，记为NFiii。
[0023] 优选地，在步骤5中，根据修正公式NF修正=NFiS+ENRRF (剪葡-ENRrf 0雕)对扫频测量结 果NFjM进行自动修正的方法，具体包括
[0024] 步骤5.1:建立被测件前的损耗补偿表，具体包括
[0025] 步骤5.1.1:按噪声仪的损耗补偿键，配置损耗补偿类型为:DUT前表格；
[00%]步骤5.1.2:按噪声仪的溫度菜单键，输入DUT前溫度数值；
[0027] 步骤5.1.3:按噪声仪的损耗补偿表菜单键，建立被测件前的损耗补偿表格；
[0028] 步骤5.2:设置损耗补偿表的频率为调整后的射频频率，并根据噪声源定标频率的 超噪比值依次按补偿值计算公式(1)输入相应的补偿值；
[0029] 补偿值= ENRrfo雕)-ENRrf 魄葡（1);
[0030] 步骤5.3 :设置损耗补偿表的状态，在噪声仪校准过程中对损耗补偿进行如下设 置:DUT前的状态为关，在测量过程中对损耗补偿的配置类型进行如下设置:DUT前表格；
[00川步骤5.4:将RF灌范围内的超噪比值ENRrf(灌)修正为R均源范围内对应的超噪比值 ENRrf(^s)，得到修正后被测件的实际噪声系数。
[0032] 本发明所带来的有益技术效果：
[0033] 本发明提出了一种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，与现有技术相比， 本发明通过调整多级变频器件射频频率范围，实现了对被测件第一本振源输出频率的自动 控制;通过使用损耗补偿功能，补偿射频频率调整引入的噪声源超噪比调用误差，最终实现 了对多级变频器件噪声系数的自动、快速、扫频测量，解决了现有手动、点频测量在测量速 度方面的严重不足，极大提高了多级变频器件噪声系数测量效率，应用领域广阔。
【附图说明】
[0034] 图1为现有多级变频器件的组成框图。
[0035] 图2为对噪声仪进行校准的连接框图。
[0036] 图3为现有多级变频器件噪声系数测量的连接框图。
[0037] 图4为本发明噪声系数测试系统和被测件的连接框图。
[0038] 图5为本发明多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法的流程框图。
[0039] 图6为噪声仪损耗补偿功能的设置界面示意图，示出的是损耗补偿功能相关参数 的设置。
[0040] 图7为噪声仪损耗补偿表的编辑界面示意图，示出的是损耗补偿表的编辑。
【具体实施方式】
[0041 ]下面结合附图W及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[00创本专利根据LOi和肌将被测件的射频频率进行调整，调整为RF灌=L(h-IF2。运样 噪声仪就可W控制第一本振源的输出频率，保持射频和第一本振源的同步扫描，从而实现 噪声系数的自动扫描测量。
[0043] 噪声系数测试系统和被测件的连接框图如图4所示，所述的噪声系数测试系统包 括噪声仪和噪声源；
[0044] 具体测量方法(如图5所示)如下：
[0045] 步骤1:对噪声仪进行校准，校准连接如图2所示，校准步骤和现有技术方案相同；
[0046] 步骤2:接入多级变频器件被测件，连接如图4所示，将被测件的输入端连接到噪声 源的输出端，被测件的输出端通过线路连接到噪声仪的射频输入端口，被测件的第一级变 频器的本振源的程控接口通过GPIB电缆或者网线连接到噪声仪的程控接口；
[0047] 步骤3:在噪声仪上按LO控制菜单键，设置LO控制状态为开，按外接LO功率菜单键， 根据被测件对第一本振源的本振功率的要求设置本振功率；
[004引步骤4:将被测件的射频频率进行调整，即将RF剪示=LCh-IFi调整为RF灌=L(h-IF2， 按照调整后的射频频率范围对应设置噪声仪的起始频率和终止频率，设置包括测量点数和 平均在内的其他相关参数；
[0049] 步骤5:噪声仪根据调整后的起始频率和终止频率进行扫描测量，并按照调整后射 频、中频和本振的频率关系式LOi = RF灌+肌自动控制第一级变频器的本振源的输出频率， 从第一级变频器的本振源的起始频率同步跟踪扫描到终止频率，保持调整后的射频和第一 级变频器的本振源的同步扫描，得到噪声系数的扫频测量结果，记为NFiii。
[0050] 本发明中，在噪声系数测量过程中，噪声仪自动调用RR雕后起始频率和终止频率 对应的超噪比值，然而由于噪声源输出的是宽带白噪声信号，被测件工作过程中，经过被测 件各级滤波器滤波后，只有3均》范围内噪声源输出的噪声功率才能进入被测件通道中经过 两级混频、滤波处理后输出中频，因此需要将调用的RFi雕范围内的超噪比值修正为R均掠范 围内对应的超噪比值，运样就可W得到修正后被测件的实际噪声系数，记为NF修正。
[0化1] NF修正=NF挪屋+ENRrf(剪葡-EN：Rrf(灌）(1)
[0052] 用户可W按公式（1)对多级变频器件的噪声系数自动扫频测量结果进行手动修 正。
[0053] 本专利提供了使用噪声仪的损耗补偿功能，补偿射频频率调整引入噪声源超噪比 调用差值的一种自动修正方法，具体步骤如下：
[0054] 步骤1:建立被测件之前的损耗补偿表
[0055] 步骤1.1:按损耗补偿键，配置损耗补偿类型为:DUT前表格。
[0056] 步骤1.2:按溫度菜单键，输入DUT前溫度数值，设置界面如图6所示。
[0057] 步骤1.3:按损耗补偿表菜单键，建立被测件前的损耗补偿表格，如图7所示。
[0058] 步骤1.4:损耗补偿表中的频率为调整后的射频频率RFi雕，损耗补偿表中的值为： ENRrf0雕)-ENRrf翔新（如表1所示）。
[0059] 表1损耗补偿表 「00601
[0061] 步骤2:设置损耗补偿表的状态，在噪声仪校准过程中对损耗补偿进行如下设置： DUT前的状态为关，在测量过程中对损耗补偿的配置类型进行如下设置:DUT前表格。
[0062] 本发明通过调整多级变频器件射频频率范围，实现了对被测件第一本振源实际输 出频率的自动控制;通过使用损耗补偿功能，补偿射频频率调整引入的噪声源超噪比调用 误差，最终实现了对多级变频器件噪声系数的自动、快速、扫频测量，极大提高了多级变频 器件噪声系数测量效率。
[0063] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领 域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的 保护化围。
【主权项】
1. 一种多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，其特征在于:采用噪声系数测试系 统，所述的噪声系数测试系统包括噪声仪和噪声源； 所述的多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，按照如下步骤进行： 步骤1:对噪声仪进行校准； 步骤2:接入多级变频器件被测件:将被测件的输入端连接到噪声源的输出端，被测件 的输出端通过线路连接到噪声仪的射频输入端口，被测件的第一级变频器的本振源的程控 接口通过GPIB电缆或者网线连接到噪声仪的程控接口； 步骤3:设置噪声仪对本振控制为开，根据被测件对第一级变频器的本振源的本振功率 要求设置本振功率； 步骤4:将被测件的射频频率进行调整，即将RB?= Uh-IFi调整为RFi雇=L(h-IF2，按照 调整后的射频频率范围对应设置噪声仪的起始频率和终止频率，设置包括测量点数和平均 在内的其他相关参数； 步骤5:噪声仪根据调整后的起始频率和终止频率进行扫描测量，并按照调整后射频、 中频和本振的频率关系式L(h = RF灘+IF2自动控制第一级变频器的本振源的输出频率，从第 一级变频器的本振源的起始频率同步跟踪扫描到终止频率，保持调整后的射频和第一级变 频器的本振源的同步扫描，得到噪声系数的扫频测量结果，记为NR?]?。2. 根据权利要求1所述的多级变频器件噪声系数自动扫描测量方法，其特征在于:在步 骤5中，根据修正公式NF修正=NFis+ENRRF_)-ENRRF〇j職)对扫频测量结果NFis进行自动修正的 方法，具体包括 步骤5.1:建立被测件前的损耗补偿表，具体包括 步骤5.1.1:按噪声仪的损耗补偿键，配置损耗补偿类型为:DUT前表格； 步骤5.1.2:按噪声仪的温度菜单键，输入DUT前温度数值； 步骤5.1.3:按噪声仪的损耗补偿表菜单键，建立被测件前的损耗补偿表格； 步骤5.2:设置损耗补偿表的频率为调整后的射频频率，并根据噪声源超噪比标定频率 点的值依次按补偿值计算公式(1)输入相应的补偿值； 补偿值= ENRrf〇雕)-ENRrf??) (1); 步骤5.3:设置损耗补偿表的状态，在噪声仪校准过程中对损耗补偿进行如下设置:DUT 前的状态为关，在测量过程中对损耗补偿的配置类型进行如下设置:DUT前表格； 步骤5.4 :将RF]雕范围内的超噪比值ENRrf 雕)修正为RF实际范围内对应的超噪比值 ENRRF(_，得到修正后被测件的实际噪声系数。
【文档编号】G01R29/26GK106018988SQ201610352493
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】宋青娥, 许建华, 梁胜利, 郑利颖, 李文军, 薛龙
【申请人】中国电子科技集团公司第四十研究所, 中国电子科技集团公司第四十一研究所