阻抗匹配器的测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种阻抗匹配器的测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]一般的阻抗匹配器测试系统由五部分组成，包括射频电源，监测仪器，待测试阻抗匹配器，阻抗模拟器和工控机(工业控制计算机)。上述阻抗匹配器测试系统中，监测仪器可以给出入射功率、反射功率、反射系数、输入阻抗等参数，并将数据在工控机上界面显示；阻抗模拟器可实现一定范围的阻抗模拟和功率负载；工控机将对监测仪器和阻抗匹配器的相关参数显示并记录。其中，阻抗模拟器和射频电源为手动控制装置，每次改变射频电源的输出信号和阻抗模拟器的阻抗值均需要人工调节，操作不易，测试系统的自动化程度低。
[0003]由于各个单元分开控制，且每次测试为单一流程，一般的阻抗匹配器测试系统无法实现重复测试，导致阻抗匹配器测试效率不高。此外，由于该测试系统无法将射频电源的数据、阻抗匹配器的数据、监测仪器的数据及阻抗模拟器的数据统一到同一时间轴上，不利于对阻抗匹配器的测试结果分析。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种阻抗匹配器的测试系统及方法，提高了阻抗匹配器测试的自动化程度，进而提高了阻抗匹配器的测试效率和测试精度。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种阻抗匹配器的测试系统，包括射频电源、待测试阻抗匹配器、阻抗模拟器和工控机，所述射频电源、所述待测试阻抗匹配器和所述阻抗模拟器依次电连接，所述射频电源、所述待测试阻抗匹配器及所述阻抗模拟器分别与所述工控机电连接；所述工控机用于控制所述射频电源、所述阻抗模拟器和所述待测试阻抗匹配器按照阻抗匹配器的测试方法对所述待测试阻抗匹配器的工作性能进行测试；
[0007]所述阻抗模拟器包括电阻、多个可变阻抗调节单元和多个驱动装置，所述可变阻抗调节单元与所述电阻电连接；多个所述可变阻抗调节单元与多个所述驱动装置一一对应，所述驱动装置用于调节所述可变阻抗调节单元的阻抗值。
[0008]在其中一个实施例中，所述阻抗模拟器还包括电压监测单元、信号控制板、驱动装置控制板；
[0009]所述电压监测单元的一端耦合至所述待测试阻抗匹配器，所述电压监测单元的另一端与所述可变阻抗调节单元电连接，所述电压监测单元用于监控所述待测试阻抗匹配器的输出电压；
[0010]所述信号控制板的一端与所述电压监测单元电连接，所述信号控制板的另一端与所述驱动装置控制板电连接，所述信号控制板用于当所述待测试阻抗匹配器的输出电压超出安全范围时关闭所述驱动装置；
[0011]所述驱动装置控制板与多个所述驱动装置电连接，用于控制所述驱动装置的启动和关闭。
[0012]在其中一个实施例中，所述阻抗模拟器包括三个可变阻抗调节单元，分别为第一可变阻抗调节单元、第二可变阻抗调节单元和第三可变阻抗调节单元；
[0013]所述第一可变阻抗调节单元的一端与所述电压监测单元电连接，所述第一可变阻抗调节单元的另一端串联所述电阻后接地，所述第二可变阻抗调节单元的一端连接至所述电压监测单元与第一可变阻抗调节单元的相应公共端，所述第二可变阻抗调节单元的另一端接地；所述第三可变阻抗调节单元的一端连接所述第一可变阻抗调节单元与所述电阻的相应公共端，所述第三可变阻抗调节单元的另一端接地。
[0014]在其中一个实施例中，所述阻抗模拟器包括三个可变阻抗调节单元，分别为第一可变阻抗调节单元、第二可变阻抗调节单元和第三可变阻抗调节单元；
[0015]所述第一可变阻抗调节单元的一端与所述电压监测单元电连接，所述第一可变阻抗调节单元的另一端依次串联所述第二可变阻抗调节单元、所述电阻后接地；所述第三可变阻抗调节单元的一端连接至所述第一可变阻抗调节单元和所述第二可变阻抗调节单元的相应公共端，所述第三可变阻抗调节单元的另一端接地。
[0016]在其中一个实施例中，所述阻抗模拟器包括两个可变阻抗调节单元，分别为第一可变阻抗调节单元和第二可变阻抗调节单元；
[0017]所述第一可变阻抗调节单元的一端与所述电压监测单元电连接，所述第一可变阻抗调节单元的另一端串联所述电阻后接地，所述第二可变阻抗调节单元的一端连接至所述电压监测单元和所述第一可变阻抗调节单元的相应公共端，所述第二可变阻抗调节单元的另一端接地。
[0018]在其中一个实施例中，所述阻抗模拟器包括两个可变阻抗调节单元，分别为第一可变阻抗调节单元和第二可变阻抗调节单元；
[0019]所述第一可变阻抗调节单元的一端与所述电压监测单元电连接，所述第一可变阻抗调节单元的另一端串联所述电阻后接地，所述第二可变阻抗调节单元的一端连接至所述第一可变阻抗调节单元和所述电阻的相应公共端，所述第二可变阻抗调节单元的另一端接地。
[0020]在其中一个实施例中，还包括监测仪器，所述监测仪器串联在所述射频电源和所述待测试阻抗匹配器之间，所述监测仪器与所述工控机电连接，所述监测仪器用于对所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数进行监测，并将监测结果传输至所述工控机。
[0021]在其中一个实施例中，所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数为入射功率、反射功率、反射系数、电压、电流和阻抗中的任一项或其组合。
[0022]在其中一个实施例中，所述可变阻抗调节单元包括可变电容器和电感，所述可变电容器与所述电感串联，所述可变电容器的动片与所述驱动装置电连接。
[0023]在其中一个实施例中，所述电阻的阻值与所述射频电源的输出阻抗相等，且均为50 Ω。
[0024]本发明还涉及一种阻抗匹配器的测试方法，用于上述任一项所述的阻抗匹配器的测试系统，包括如下步骤:
[0025]S1、预设所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式；所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式为单步运行模式、多步运行模式或多步循环运行模式；
[0026]S2、工控机控制待测试阻抗匹配器在所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式下进行阻抗匹配。
[0027]在其中一个实施例中，所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式为单步运行模式时，还包括如下步骤:
[0028]S3、设置射频电源的输出信号的功率和/或频率和阻抗模拟器的阻抗值；
[0029]S4、所述工控机控制所述射频电源启动；
[0030]S5、所述工控机监测、显示并记录所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数；
[0031 ] S6、所述工控机关闭所述射频电源，测试结束。
[0032]在其中一个实施例中，所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式为多步运行模式时，还包括如下步骤:
[0033]S7、设置射频电源的输出信号的功率和/或频率和阻抗模拟器的阻抗值；
[0034]S8、所述工控机控制所述射频电源启动；
[0035]S9、所述工控机监测、显示并记录所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数；
[0036]S10、所述工控机关闭控制所述射频电源；
[0037]S11、所述工控机控制所述射频电源的输出信号的功率和/或频率保持不变，改变所述阻抗模拟器的阻抗值，执行所述步骤S8至步骤SlO ；
[0038]S12、重复执行N次所述步骤S11，测试结束。
[0039]在其中一个实施例中，所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式为多步运行模式时，还包括如下步骤:
[0040]S13、设置射频电源的输出信号的功率和/或频率和阻抗模拟器的阻抗值；
[0041]S14、所述工控机控制所述射频电源启动；
[0042]S15、所述工控机监测、显示并记录所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数；
[0043]S16、所述工控机关闭所述射频电源；
[0044]S17、所述工控机控制所述阻抗模拟器的阻抗值保持不变，改变所述射频电源的输出信号的功率和/或频率，执行步骤S14至步骤S16 ；
[0045]S18、重复执行N次所述步骤S17，测试结束。
[0046]在其中一个实施例中，所述阻抗匹配器的测试系统的运行模式为多步循环运行模式时，还包括如下步骤:
[0047]S19、设置所述射频电源的输出信号的功率和/或频率和所述阻抗模拟器的阻抗值；
[0048]S20、所述工控机控制所述射频电源启动；
[0049]S21、所述工控机监测、显示并记录所述待测试阻抗匹配器的工作性能参数；
[0050]S22、所述工控机关闭所述射频电源；
[0051]S23、所述工控机改变所述阻抗模拟器的阻抗值，执行步骤S20至步骤S22 ；
[0052]S24、重复执行NI次步骤S23 ；
[0053]S25、所述工控机改变所述射频电源的输出信号的功率和/或频率，执行步骤S20至 S24 ；
[0054]S26、重复执行N2次步骤S25，测试结束。
[0055]在其中一个实施例中，所述步骤SI之前还包括如下步骤:
[0056]SO、设置所述待测试阻抗匹配器的匹配模式，所述待测试阻抗匹配器的匹配模式为自动匹配模式或手动匹配模式。
[0057]本发明的有益效果是:
[0058]本发明的阻抗匹配器的测试系统及方法，通过工控机控制该阻抗匹配器的测试系统中各个部件的运行，按照阻