一种功率放大器自动切换装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于电磁测试技术，具体地，是关于一种功率放大器自动切换装置及系 统。
【背景技术】
[0002] 电磁兼容试验，主要是考核电气设备在一定的电磁干扰环境下能否正常工作，以 及考核在电气设备正常工作时，辐射出来的电磁波是否超过标准规定的限值。射频电磁场 辐射抗扰度测试是其中的一个重要试验，考核的是电气设备能够承受一定频段内一定强度 的空间电磁场骚扰的能力，射频电磁场辐射抗扰度测试一般在电波暗室内进行。信号发生 器能够产生需要频率的电磁波，但电磁波的强度很小，需要经过功率放大器对信号进行放 大，然后通过发射天线辐射到设备上进行测试。
[0003] 射频电磁场辐射抗扰度测试的测试频段覆盖范围较大，一般情况下电波暗室可以 开展从30MHz到18GHz频段范围的测试，而目前没有任何单独的某一台功率放大器能覆盖 如此宽的测试频段，因此需要多台功率放大器组合来完成测试。现有的测试手段中，都是在 测试过程中采用手动切换功率放大器、手动更换输出电缆的方法，测试连接繁琐，严重降低 了测试速度。并且，在测试过程中不断更换功率放大器和连接电缆，也加剧了射频接头的磨 损，测量不确定度也随之增加，降低了测试的准确性。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的主要目的在于提供一种功率放大器自动切换装置及系统，以在射 频电磁场辐射抗扰度测试中，实现在多个功率放大器之间进行自动切换。
[0005] 为了实现上述目的，本发明实施例提供一种功率放大器自动切换装置，所述的功 率放大器自动切换装置包括：控制总线、输入信号切换通道和输出信号切换通道，其中，所 述的输入信号切换通道包括：测试信号输入端口、第一切换开关及多个功放信号输入端口， 其中，所述的第一切换开关包括：第一控制端及多个第一切换端；所述的第一控制端通过 所述测试信号输入端口连接一信号发生器；每一所述的第一切换端通过所述的功放信号输 入端口连接一功率放大器；所述的输出信号切换通道包括：信号输出端口、第二切换开关 及多个功放信号输出端口，其中，所述的第二切换开关包括：第二控制端及多个第二切换 端；每一所述的第二切换端通过一所述的功放信号输出端口连接一所述的功率放大器；所 述的第二控制端通过所述信号输出端口连接一发射天线；所述的控制总线分别连接所述的 第一切换开关及第二切换开关，用于传输一控制信号传输至所述的第一切换开关及第二切 换开关，以控制所述第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关及第四切换开关进行同步 切换。
[0006] 在一实施例中，上述的功率放大器自动切换装置还包括：正向采样信号切换通道 及反向采样信号切换通道，其中，所述的正向采样信号切换通道包括：正向功率耦合输入端 口、第三切换开关及正向功率耦合输出端口，其中，所述的第三切换开关包括：第三控制端 及多个第三切换端；每一所述的第三切换端通过一所述的正向功率耦合输入端口连接一所 述的功率放大器；所述的第三控制端通过所述正向功率耦合输出端口连接一场强计；所述 的反向采样信号切换通道包括：反向功率耦合输入端口、第四切换开关及反向功率耦合输 出端口，其中，所述的第四切换开关包括：第四控制端及多个第四切换端；每一所述的第四 切换端通过一所述的反向功率耦合输入端口连接一所述的功率放大器；所述的第四控制端 通过所述反向功率耦合输出端口连接所述的场强计；所述的控制总线分别连接所述的第三 切换开关及第四切换开关，用于传输所述的控制信号传输至所述的第一切换开关、第二切 换开关、第三切换开关及第四切换开关。
[0007] 本发明实施例还提供一种功率放大器自动切换系统，所述的功率放大器自动切换 系统包括：主机、信号发生器、发射天线、功率放大器自动切换装置及多个功率放大器，其 中，所述的功率放大器自动切换装置包括：控制总线、输入信号切换通道和输出信号切换通 道，其中，所述的输入信号切换通道包括：测试信号输入端口、第一切换开关及多个功放信 号输入端口，其中，所述的第一切换开关包括：第一控制端及多个第一切换端；所述的第一 控制端通过所述测试信号输入端口连接一信号发生器；每一所述的第一切换端通过所述的 功放信号输入端口连接一功率放大器；所述的输出信号切换通道包括：信号输出端口、第 二切换开关及多个功放信号输出端口，其中，所述的第二切换开关包括：第二控制端及多个 第二切换端；每一所述的第二切换端通过一所述的功放信号输出端口连接一所述的功率放 大器；所述的第二控制端通过所述信号输出端口连接一发射天线；所述的控制总线分别连 接所述的第一切换开关及第二切换开关，用于传输控制信号传输至所述的第一切换开关及 第二切换开关；所述的主机连接所述的信号发生器，并通过所述的控制总线连接所述的功 率放大器自动切换装置，所述的主机根据一测试指令控制所述的信号发生器向所述功率放 大器自动切换装置发送一测试信号，并通过所述控制总线传输所述的控制信号，以控制所 述第一切换开关及第二切换开关进行同步切换；所述的信号发生器通过所述的测试信号输 入端口连接所述的功率放大器自动切换装置，所述的功率放大器自动切换装置通过所述的 功放信号输入端口连接所述的功率放大器；所述的功率放大器通过所述的功放信号输出端 口连接所述的功率放大器自动切换装置，所述的功率放大器自动切换装置通过所述的信号 输出端口连接所述的发射天线。
[0008] 在一实施例中，上述的功率放大器自动切换装置还包括：正向采样信号切换通道 及反向采样信号切换通道，其中，所述的正向采样信号切换通道包括：正向功率耦合输入端 口、第三切换开关及正向功率耦合输出端口，其中，所述的第三切换开关包括：第三控制端 及多个第三切换端；每一所述的第三切换端通过一所述的正向功率耦合输入端口连接一所 述的功率放大器；所述的第三控制端通过所述正向功率耦合输出端口连接一场强计；所述 的功率放大器反馈的正向功率耦合信号依次通过所述的正向功率耦合输入端口、第三切换 开关及正向功率耦合输出端口传输至所述的场强计；所述的反向采样信号切换通道包括： 反向功率耦合输入端口、第四切换开关及反向功率耦合输出端口，其中，所述的第四切换开 关包括：第四控制端及多个第四切换端；每一所述的第四切换端通过一所述的反向功率耦 合输入端口连接一所述的功率放大器；所述的第四控制端通过所述反向功率耦合输出端口 连接所述的场强计；所述的功率放大器反馈的反向功率耦合信号依次通过所述的反向功 率耦合输入端口、第四切换开关及反向功率耦合输出端口传输至所述的场强计；所述的控 制总线分别连接所述的第三切换开关及第四切换开关，用于传输所述的控制信号传输至所 述的第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关及第四切换开关，以控制所述第一切换开 关、第二切换开关、第三切换开关及第四切换开关进行同步切换。
[0009] 在一实施例中，上述的功率放大器自动切换系统还包括：场强计，所述场强计的两 端分别连接所述的功率放大器自动切换装置及主机，所述的场强计用于接收及测量所述的 正向功率耦合信号及反向功率耦合信号，并将测量结果传输至所述的主机。
[0010] 在一实施例中，上述的主机根据所述的测量结果计算驻波比和反射系数，并根据 所述的驻波比和反射系数调整所述信号发生器发送的所述测试信号的频率。
[0011] 本发明的有益效果在于，通过控制切换开关的状态来实现射频路径的切换功能， 避免了现有测试过程中，需通过手动切换的繁琐步骤，实现了测试过程的智能化、自动化， 从而提高射频电磁场辐射抗扰度的测试效率及准确性。并且，根据结合正向功率耦合信号 及反向功率耦合信号计算获取的驻波比和反射系数进一步调整信号发生器发送的测试信 号的频率，以确保该测试信号的频率符合整个功率放大器自动切换系统的运行安