一种多通道T/R组件相位一致性测试装置与方法与流程

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种多通道t/r组件相位一致性测试装置与方法。

背景技术：

多通道t/r组件由多个包含收发开关、功率放大器、低噪声放大器、滤波器、移相器等微波器部件的t/r组件组成，实现信号的收发连接和功率合成，发射功率大，接收灵敏度高，是相控阵系统中重要微波器部件。由于通道多、性能指标参数的种类和数量规模大，为了提高生产效率，在研制生产过程中一般都采用自动测试方案对其性能指标进行测试。

当前多通道t/r组件自动测试的测试框图如图1所示，计算机通过状态控制器控制多通道t/r组件的工作状态，自动测试软件设置仪器设备与射频开关通道，为多通道t/r组件提供供电电源和激励信号，实现多通道t/r组件发射状态与接收状态性能指标的自动测试。

目前的测试方案主要存在如下不足，通过开关矩阵依次切换测试通道依次对每个通道进行测试，多通道t/r组件一个通道处于测试状态时，其它通道处于静止不工作状态，因为t/r组件内部都包含功率放大器，功率放大器的功耗特别大，发热量大，导致t/r组件的温度变化较大，内部移相器对于温度特别敏感，会因为温度变化导致相位的变化，在测试通道间相位一致性指标时，因为每个t/r组件温度变化不一致，导致所测试的通道间相位一致性指标偏差较大，准确度不高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种多通道t/r组件相位一致性测试装置与方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多通道t/r组件相位一致性测试装置，包括功分器、大功率匹配负载和多个开关；

其中，多通道t/r组件的发射输入端口/接收输出端口，与第一矢网测试端口连接；t/r组件的被测通道的发射输出端口/接收输入端口，与第二矢网测试端口连接；t/r组件的非被测通道的发射输出端口/接收输入端口，通过功分器与大功率匹配负载连接；

功分器，被配置为用于合成多个非被测通道之间的功率；

大功率匹配负载，被配置为用于吸收非被测通道的功率；

开关包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关、第十二开关、第十三开关和第十四开关；

第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关，被配置为用于实现被测通道和非被测通道的切换；

多通道t/r组件的发射输入端口/接收输出端口，分别通过第六开关、第四开关，与第一矢网测试端口连接；

多通道t/r组件的被测通道的发射输出端口/接收输入端口，包括第一发射输出端口/接收输入端口、第二发射输出端口/接收输入端口、第三发射输出端口/接收输入端口和第四发射输出端口/接收输入端口；

若：第一发射输出端口/接收输入端口作为被测通道，则多通道t/r组件的第一发射输出端口/接收输入端口，依次通过第八开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第七开关和第五开关，与第二矢网测试端口连接；第二发射输出端口/接收输入端口、第三发射输出端口/接收输入端口和第四发射输出端口/接收输入端口作为非被测通道，分别通过第九开关、第十开关和第十一开关连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：第二发射输出端口/接收输入端口作为被测通道，则多通道t/r组件的第二发射输出端口/接收输入端口，依次通过第九开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第七开关和第五开关，与第二矢网测试端口连接；第一发射输出端口/接收输入端口、第三发射输出端口/接收输入端口和第四发射输出端口/接收输入端口作为非被测通道，分别通过第八开关、第十开关和第十一开关连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：第三发射输出端口/接收输入端口作为被测通道，则多通道t/r组件的第三发射输出端口/接收输入端口，依次通过第十开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第七开关和第五开关，与第二矢网测试端口连接；第一发射输出端口/接收输入端口、第二发射输出端口/接收输入端口和第四发射输出端口/接收输入端口作为非被测通道，分别通过第八开关、第九开关和第十一开关连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：第四发射输出端口/接收输入端口作为被测通道，则多通道t/r组件的第四发射输出端口/接收输入端口，依次通过第十一开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第七开关和第五开关，与第二矢网测试端口连接；第一发射输出端口/接收输入端口、第二发射输出端口/接收输入端口、第三发射输出端口/接收输入端口作为非被测通道，分别通过第八开关、第九开关和第十开关连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载。

优选地，第十三开关、第十四开关之间还设置有大功率衰减器；

若：第十三开关、第十四开关与大功率衰减器连接，则形成衰减通道；否则，第十三开关、第十四开关与大功率衰减器衰断开，第十三开关、第十四开关连接，则形成直通通道。

优选地，该装置还包括信号发生设备、频谱测试设备和功率测试设备，信号发生设备与第一开关连接，频谱测试设备与第二开关连接，功率测试设备与第三开关连接，第一开关、第二开关、第三开关均与第六开关或第七开关连接。

此外，本发明还提到一种多通道t/r组件相位一致性测试方法，该方法采用如上所述的多通道t/r组件相位一致性测试装置，包括如下步骤：

步骤1：将多通道t/r组件的发射输入端口/接收输出端口，通过第六开关和第四开关连接到第一矢网测试端口，为多通道t/r组件提供激励信号；

步骤2：被测通道的连接，将作为被测通道的t/r组件的发射输出端口/接收输入端口的输出信号依次通过与其对应连接的开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第七开关和第五开关，连接到第二矢网测试端口，进行测试；

步骤3：非被测通道的连接，将作为非被测通道的t/r组件的发射输出端口/接收输入端口的输出信号分别通过与其对应连接的开关连接到功分器，功分器连接到大功率匹配负载；

步骤4：控制多通道t/r组件全部处于发射状态并同时工作。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明具有以下有益效果：

通过优化开关矩阵的测试通道切换方式，采用控制多通道t/r组件被测通道和非被测通道同时工作的测试方案，避免因温度变化的不一致导致通道间相位变化不一致，提高了通道间相位一致性指标测试的准确度；提出了采用多个1选2开关、功分器和大功率匹配负载实现多通道t/r组件被测通道和非被测通道的开关切换方法，实现了被测通道和非被测通道同时工作；

采用第十三开关和第十四开关两个一选二开关和大功率衰减器，可建立衰减通道或直通通道，通过该方式，实现发射端口的信号分离与信号调理；

多通道t/r组件的端口可以直接连接到信号发生设备、频谱测试设备、功率测试设备以及网络参数测试设备，可建立收发状态的性能指标自动测试通道，实现自动测试的目的。

附图说明

图1为通道t/r组件自动测试的测试框图。

图2为多通道t/r组件相位一致性测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

如图2所示，多通道t/r组件相位一致性测试装置，在多通道t/r组件的发射信号输出端口增加了4个1选2开关、1个多路的功分器(该功分器反向可作为合路器使用)和大功率匹配负载。

其中，t/r组件多通道的发射输入端口/接收输出端口，与矢网测试端口1连接；t/r组件被测通道的发射输出端口/接收输入端口，与矢网测试端口2连接；t/r组件的非被测通道的发射输出端口/接收输入端口，通过功分器与大功率匹配负载连接。

多通道t/r组件发射信号输出端口的4个1选2开关，被配置为用于实现被测通道和非被测通道的切换；

功分器，被配置为用于合成多个非被测通道之间的功率；

大功率匹配负载，被配置为用于吸收非被测通道的功率。

t/r组件多通道的发射输入端口/接收输出端口，依次通过开关6、开关4，与矢网测试端口1连接；t/r组件被测通道的发射输出端口/接收输入端口，包括发射输出端口/接收输入端口1、发射输出端口/接收输入端口2、发射输出端口/接收输入端口3、发射输出端口/接收输入端口4；

若：发射输出端口/接收输入端口1作为被测通道，则多通道t/r组件的发射输出端口/接收输入端口1，依次通过开关8、开关12、开关13、开关14、开关7和开关5，与矢网测试端口2连接；发射输出端口/接收输入端口2、发射输出端口/接收输入端口3和发射输出端口/接收输入端口4即作为非被测通道，分别通过开关9、开关10和开关11连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：发射输出端口/接收输入端口2作为被测通道，则多通道t/r组件的发射输出端口/接收输入端口2，依次通过开关9、开关12、开关13、开关14、开关7和开关5，与矢网测试端口2连接；发射输出端口/接收输入端口1、发射输出端口/接收输入端口3和发射输出端口/接收输入端口4即作为非被测通道，分别通过开关8、开关10和开关11连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：发射输出端口/接收输入端口3作为被测通道，则多通道t/r组件的发射输出端口/接收输入端口3，依次通过开关10、开关12、开关13、开关14、开关7和开关5，与矢网测试端口2连接；发射输出端口/接收输入端口1、发射输出端口/接收输入端口2和发射输出端口/接收输入端口4即作为非被测通道，分别通过开关8、开关9和开关11连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载；

若：发射输出端口/接收输入端口4作为被测通道，则多通道t/r组件的发射输出端口/接收输入端口3，依次通过开关11、开关12、开关13、开关14、开关7和开关5，与矢网测试端口2连接；发射输出端口/接收输入端口1、发射输出端口/接收输入端口2和发射输出端口/接收输入端口3即作为非被测通道，分别通过开关8、开关9和开关10连接到功分器的一端，功分器的另一端连接到大功率匹配负载。

开关13、开关14之间还设置有大功率衰减器；若：开关13和开关14与大功率衰减器连接，则形成衰减通道；否则，开关13和开关14与大功率衰减器衰断开，开关13和开关14连接，则形成直通通道。

该装置还包括信号发生设备、频谱测试设备、功率测试设备，信号发生设备与开关1连接，频谱测试设备与开关2连接，功率测试设备与开关3连接，开关1、开关2、开关3均可与开关6或开关连接。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本发明还提到一种多通道t/r组件相位一致性测试方法，以发射输出端口/接收输入端口1作为被测通道，发射输出端口/接收输入端口2、发射输出端口/接收输入端口3和发射输出端口/接收输入端口4作为非被测通道为例进行说明，具体包括如下步骤：

步骤1：将发射输入端口/接收输出端口，通过开关4和开关6连接到矢网测试端口1，为多通道t/r组件提供激励信号。

步骤2：被测通道的连接，将多通道t/r组件的发射输出端口/接收输入端口1的输出信号依次通过开关8、开关12、开关13、开关14、开关7和开关5，连接到矢网测试端口2，进行测试；

步骤3：非被测通道的连接，将发射输出端口/接收输入端口2、发射输出端口/接收输入端口3和发射输出端口/接收输入端口4的输出信号分别通过开关9、开关10和开关11连接到功分器，功分器连接到大功率匹配负载；这样非被测通道的输出信号功率全部由大功率匹配负载吸收，降低因端口匹配不好损坏t/r组件的可能性。

步骤4：通过自动测试软件自动控制多通道t/r组件全部处于发射状态并同时工作；提高了每个t/r组件温度变化的一致性，减小了温度变化不一致对相位一致性的影响，提高了发射状态通道间相位一致性的测试准确度。

多通道t/r组件的工作时，发射功率比较大，容易对仪器设备造成损害，接收时，输入信号的功率比较小，因此为了兼顾发射状态和接收状态的测试要求，采用开关12、开关13两个一选二开关，建立两个通道：一个衰减通道，用于发射信号输出到测试设备；一个直通通道，用于接收状态测试时，信号发生设备为多通道t/r组件提供源信号，通过该方式，实现发射端口的信号分离与信号调理。这样多通道t/r组件的两个端口都可以直接连接到信号发生设备、频谱测试设备、功率测试设备以及网络参数测试设备，建立收发状态的性能指标自动测试通道，实现自动测试的目的。

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范围。