一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无源器部件的无源互调测试领域，具体涉及一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着现代通信系统的快速发展，系统的使用功率越来越大、接收机的灵敏度也越来越高，无源器部件弱非线性产生的无源互调(PM)产物便不能忽略，无源互调产物干扰难以滤除，使得系统性能下降、甚至崩溃，因此微波无源器部件的无源互调性能测试与标定便成为微波通信行业的研究的热点。
[0003]目前针对隔离器和环形器这种铁磁无源器部件的无源互调测试还存在很多问题，没有统一的标准。现在的测试问题主要是测试的动态范围不够，主要表现在两个方面:
[0004]—、由于一般的隔离器的P頂测试方法采用耦合器耦合主通路上的双音信号和无源互调信号，因此系统接收机的灵敏度将受到大大损失。如耦合器耦合度为10dB，系统接收机灵敏度为_130dBm，那么系统最大只能测试-120dBm的互调信号。
[0005]二、目前的测试方法采用了耦合、滤波的方法，那么耦合过来的较大的双音信号，甚至大于被测PIM信号100dB，将产生自身交调，严重影响测试系统的自身互调。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，维护方便，将PIM信号和大功率双音信号疏导分离，提高了 P頂信号检测灵敏度；同时使用了环形器和双工器，解决了测试系统自身互调的噪声问题，提高了 PM信号的测试动态范围，具有良好的效果。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]—种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置，包括频率参考模块、功放模块、选择开关、合路器、环形器、滤波器、双工器、测试端口、接收机以及负载；其中:
[0009]所述功放模块包括第一功放模块和第二功放模块，用于放大功率；
[0010]所述选择开关包括第一选择开关和第二选择开关；
[0011]所述合路器为腔体滤波结构，用于将进入合路器的两路信号合成双音信号；
[0012]所述环形器，用于将进入环形器的信号沿单方向环行；
[0013]所述滤波器为腔体滤波结构，包括第一 Tx滤波器、第二 Tx滤波器、第三Tx滤波器、第四Tx滤波器和Rx滤波器，第一 Tx滤波器的通带和第二 Tx滤波器的通带无交叉，保持一定的相互抑制，第三Tx滤波器的通带包含第一 Tx滤波器的通带和第二 Tx滤波器的通带，第四Tx滤波器的通带和第三Tx滤波器的通带相同，Rx滤波器和第三Tx滤波器的通带无交叉，保持一定的相互抑制；
[0014]所述双工器为腔体滤波结构，具有Tx端口、Rx端口以及合路端口，用于将进入合路器端口的信号按频率分离，分别由Tx端口和Rx端口输出；
[0015]所述测试端口包括第一测试端口和第二测试端口 ；
[0016]所述接收机包括混频模块、中频调理模块、A/D转换模块以及数字矢量计算模块；
[0017]所述负载包括第一负载和第二负载；
[0018]所述频率参考模块，产生第一信号源和第二信号源两路信号源和一个用于为接收机提供本振信号的本振源。所述第一信号源经过第一功放模块放大至所需功率电平，之后经过第一 Tx滤波器进入合路器的其中一个输入端，所述合路器的输出端经过第三Tx滤波器与第一测试端口连接。所述第二信号源经过第二功放模块放大至所需功率电平，之后经由第二选择开关分为两路，其中一路经过第一选择开关、第二 Tx滤波器进入合路器的另一个输入端，所述第一选择开关另一端和第一负载连接，另一路经过环形器、第四Tx滤波器、双工器的Tx端口、双工器的合路端口与第二测试端口连接。所述环形器另一端和第二负载连接。双工器的Rx端口经过Rx滤波器与接收机连接，进入接收机的信号与本振源产生的本振信号通过混频模块进行基波混频输出中频信号，所述中频信号经过中频调理模块进行中频调理、A/D转换模块进行采样、转换后进入数字矢量计算模块，由数字矢量计算模块对数字化中频信号进行I/Q分解和滤波，提取被测信号的幅度信息和相位信息，测试无源互调信号功率。
[0019]优选地，所述功放模块主要由用于功率放大的放大器模块、用于功率保护的被测件模块、用于检波的耦合器模块以及用于功率调节的可调衰减器模块，形成一个闭环的功率调节。
[0020]此外，本发明还提到一种基于腔体滤波的隔离器的正向无源互调测试的方法，该方法采用上述的一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置，按如下步骤进行:
[0021]步骤1:利用频率参考模块产生第一信号源和第二信号源两路信号源和一个用于为接收机提供本振信号的本振源；
[0022]步骤2:将第一选择开关切换至第二选择开关，第二选择开关切换至第一选择开关;
[0023]步骤3:第一信号源经过第一功放模块放大至所需功率，之后经过第一 Tx滤波器进入合路器的一个输入端；
[0024]步骤4:第二信号源经过第二功放模块放大至所需功率，之后经过第二选择开关、第一选择开关、第二 Tx滤波器进入合路器的另一个输入端；
[0025]步骤5:将步骤3和步骤4中进入合路器的两输入端的信号进行合路，形成双音信号，双音信号经过第三Tx滤波器加载至第一测试端口 ；
[0026]步骤6:隔离器产生正向无源互调信号，隔离器产生的正向无源互调信号，与从第一测试端口输出的双音信号一起经由第二测试端口进入双工器，双音信号经过双工器的Tx端口、第四Tx滤波器和环形器进入第二负载，由第二负载吸收，正向无源互调信号经过双工器的Rx端口、Rx滤波器由接收机接收，测试正向无源互调信号功率。
[0027]此外，本发明还提到一种基于腔体滤波的隔离器的正反向无源互调测试的方法，该方法采用上述的一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置，按如下步骤进行:
[0028]步骤1:利用频率参考模块产生第一信号源和第二信号源两路信号源和一个用于为接收机提供本振信号的本振源；
[0029]步骤2:将第一选择开关切换至第一负载，第二选择开关切换至环形器；
[0030]步骤3:第一信号源经过第一功放模块放大至所需功率，之后经过第一 Tx滤波器进入合路器的一个输入端，合路器的另一个输入端通过第二 Tx滤波器、第一选择开关与第一负载连接，所述合路器的输出端通过第三Tx滤波器加载至第一测试端口，由正向进入隔离器，产生正向信号；
[0031]步骤4:第二信号源经过第二功放模块放大至所需功率，之后经过环形器、第四Tx滤波器、双工器加载至第二测试端口，由反向进入隔离器，产生反向信号；
[0032]步骤5:隔离器产生正反向无源互调信号，隔离器产生的正反向无源互调信号与步骤3中产生的正向信号和步骤4中产生的反向信号的反射一起经由第二测试端口进入双工器，步骤3中产生的正向信号和步骤4中产生的反向信号的反射经由双工器的Tx端口、第四Tx滤波器、环形器进入第二负载，由第二负载吸收；隔离器产生的正反向无源互调信号经由双工器的Rx端口、Rx滤波器由接收机混频接收，产生的中频信号经过中频调理模块进行中频调理、A/D转换模块进行采样、转换后进入数字矢量计算模块，由数字矢量计算模块对数字化中频信号进行I/Q分解和滤波，提取被测信号的幅度信息和相位信息，测试正反向无源互调信号功率。
[0033]本发明可拓展为测试环形器，将被测环形器接入第一测试端口和第二测试端口之间，被测环形器的正向和正反向测试原理与隔离器的正向和正反向测试原理相同。
[0034]本发明所带来的有益技术效果:
[0035]本发明提出了一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置及方法，与现有技术相比，一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，维护方便，将PIM信号和大功率双音信号疏导分离，提高了 P頂信号检测灵敏度；同时使用环形器、隔离度较高的Tx滤波器以及双工器，解决了测试系统自身互调的噪声问题，提高了 PM信号的测试动态范围，具有良好的推广价值。
【附图说明】
[0036]图1为本发明一种基于腔体滤波的隔离器无源互调测试装置的硬件原理图。
[0037]图2为本发明一种基于腔体滤波的隔离器的正向无源互调测试的硬件原理图。
[0038]图3为本发明一种基于腔体滤波的隔离器的正反向无源互调测试的硬件原理图。
[0039]图4为本发明一种基于腔体滤波的被测环形器正反向无源互调测试的硬件原理图。
[0040]图5为本发明一种基于腔体滤波的隔离器的正向无源互调测试的方法的流程框图。
[0041]图6为本发明一种基于腔体滤波的隔离器的正反向无源互调测试方法的流程框图。
[0