本發(fā)明屬于測試技術領域，尤其涉及一種用于毫米波T/R組件測試的保護裝置及方法、測試裝置。

背景技術：

毫米波T/R組件主要由濾波器、微波開關、放大器、環(huán)形器等組成，實現毫米波波段信號的收發(fā)傳輸，發(fā)射功率大，接收靈敏度高，是毫米波電子系統(tǒng)中重要微波毫米波部件。由于技術復雜，測試參數種類和數量同樣非常多，為了提高生產效率，在生產過程中一般都采用自動測試方案對進行測試。

當前毫米波T/R組件自動測試的測試框圖如附圖1所示，計算機通過自動測試軟件設置儀器設備與開關測試通道，通過手動設置電平發(fā)生器控制毫米波T/R組件的工作狀態(tài)，實現毫米波T/R組件發(fā)射狀態(tài)與接收狀態(tài)性能指標的自動測試。圖1的方案采用了開關系統(tǒng)對射頻通道進行切換，實現發(fā)射狀態(tài)與接收狀態(tài)性能指標的自動測試。

一般采用的開關系統(tǒng)拓撲結構如附圖2所示。由于發(fā)射狀態(tài)的功率比較大，容易對儀器設備造成損害，因此，為了實現發(fā)射狀態(tài)的功率調理，同時兼顧接收狀態(tài)的測試要求，采用兩個一選二開關，建立兩個通道，一個衰減通道，用于發(fā)射信號輸出到測試設備；一個直通通道，用于接收狀態(tài)測試時，信號發(fā)生設備為毫米波T/R組件提供源信號，通過該方式，實現發(fā)射端口的信號分離與信號調理。這樣毫米波T/R組件的兩個端口都可以直接連接到信號發(fā)生設備、頻譜測試設備、功率測試設備以及網絡參數測試設備，建立收發(fā)狀態(tài)的性能指標自動測試通道，實現自動測試的目的。

圖2的開關系統(tǒng)拓撲方案主要手動控制電平編碼器，產生毫米波T/R組件的功放加電、收發(fā)切換和調制脈沖信號，使得毫米波T/R組件處于發(fā)射或接收等工作狀態(tài)下進行測試。

目前自動測試方案在狀態(tài)控制時，采用手動撥碼方式產生狀態(tài)控制信號，一旦操作順序發(fā)生變化，會使得毫米波T/R組件內部的功率放大器處于開路工作狀態(tài)，開路工作會造成信號的全反射，將會影響功率放大器的使用壽命或者損壞功率放大器；同時，該方案中的發(fā)射端口信號分離與信號調理的方式是基于開關工作正常的情況下的解決方案，但是凡是都有萬一，一旦兩個開關同時不能正常工作，很有可能發(fā)射信號直接通過直通通道進入測試儀器設備，對測試儀器造成損傷。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于毫米波T/R組件測試的保護裝置及方法、測試裝置。本發(fā)明解決了發(fā)射狀態(tài)性能指標測試時，因對毫米波T/R組件工作狀態(tài)控制的操作順序不同或者開關損壞，引發(fā)燒毀毫米波T/R組件的難題

為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種用于毫米波T/R組件測試的保護裝置，包括至少一級定向耦合器，所述定向耦合器依次串聯連接；其中，第一級定向耦合器的輸入端與毫米波T/R組件的發(fā)射輸出端相連，最后一級定向耦合器的輸出端與環(huán)形器的第一端口相連；環(huán)形器的第二端口與負載相連，環(huán)形器的第三端口連接與開關網絡相連，所述開關網絡與毫米波T/R組件測試儀器相連；所述定向耦合器的耦合輸出端口還通過開關網絡或直接與毫米波T/R組件測試儀器連接；所述開關網絡還與控制器相連，所述控制器被配置為開關網絡切換提供脈沖控制信號。

本發(fā)明利用環(huán)形器的方向性和至少一級定向耦合器的耦合性對毫米波T/R組件發(fā)射通道的信號進行調理和分配，避免了對測試設備的安全沖擊，具有很高的安全性。

所述毫米波T/R組件測試儀器包括信號發(fā)生器、頻譜發(fā)生儀、功率計和矢量網絡分析儀。

所述控制器與開關網絡通過PCI總線相連。

其中，控制器還通過PCI總線輸出控制脈沖來控制毫米波T/R組件的工作時序。

本發(fā)明的控制器通過PCI總線來為開關網絡的切換而提供脈沖控制信號，還對毫米波T/R組件的工作時序以及對脈沖周期、脈沖寬度和脈沖延時進行精確控制，實現了毫米波T/R組件的控制時序，提高了毫米波T/R組件的安全性。

所述開關網絡通過接口適配器與毫米波T/R組件相連。

其中，接口適配器被配置提供開關網絡與毫米波T/R組件之間的匹配阻抗。

一種基于用于毫米波T/R組件測試的保護裝置的工作方法，包括兩種工作狀態(tài)，一種是毫米波T/R組件處于發(fā)射狀態(tài)，另一種是毫米波T/R組件處于接收狀態(tài)；

在毫米波T/R組件處于發(fā)射狀態(tài)時，信號發(fā)生器或矢量網絡分析儀產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號進行測試發(fā)射功率參數、發(fā)射通道頻譜參數或發(fā)射通道S參數，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載；

在毫米波T/R組件處于接收狀態(tài)時，信號發(fā)生器或矢量網絡分析儀產生信號經過開關網絡輸入至環(huán)形器，再由環(huán)形器注入到定向耦合器的傳輸通道，通過該傳輸通道送入毫米波T/R組件進行測試毫米波T/R組件的接收通道S參數或接收通道頻譜參數。

在進行發(fā)射功率參數測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給功率計進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

在進行發(fā)射通道頻譜參數測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給頻譜分析儀進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

在進行發(fā)射通道S參數測試時，矢量網絡分析儀的第一矢網端口產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給矢量網絡分析儀的第二矢網端口進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次經過后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

在進行接收通道S參數測試時，矢量網絡分析儀的第二矢網端口產生信號傳送至環(huán)形器的第三端口，環(huán)形器的第一端口輸出信號經過至少一級定向耦合器傳送至毫米波T/R組件接收輸入/發(fā)射輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口通過開關網絡送給矢量網絡分析儀的第一矢網端口進行測試。

在進行接收通道頻譜測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至環(huán)形器的第三端口，環(huán)形器的第一端口輸出信號經過至少一級定向耦合器傳送至毫米波T/R組件接收輸入/發(fā)射輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口通過開關網絡送給頻譜分析儀進行測試。

一種毫米波T/R組件測試裝置，包括所述的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)與傳統(tǒng)采用開關的通道切換方法因開關誤操作或開關故障帶來的對測試設備的安全沖擊比，利用環(huán)形器的方向性和至少一級定向耦合器的耦合性對毫米波T/R組件發(fā)射通道的信號進行調理和分配，避免了對測試設備的安全沖擊，具有很高的安全性。

(2)本發(fā)明通過控制器開關網絡切換提供脈沖控制信號，從而控制了毫米波T/R組件的工作時序以及對脈沖周期、脈沖寬度和脈沖延時進行精確控制，實現了毫米波T/R組件的控制時序，提高了毫米波T/R組件的安全性。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的毫米波T/R組件自動測試裝置框圖；

圖2是傳統(tǒng)的毫米波T/R組件自動測試裝置的開關系統(tǒng)拓撲結構圖；

圖3(a)是本發(fā)明的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置在進行發(fā)射功率參數測試時信號流向圖；

圖3(b)是本發(fā)明的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置在進行發(fā)射通道頻譜參數測試時信號流向圖；

圖3(c)是本發(fā)明的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置在進行發(fā)射通道S參數測試時信號流向圖；

圖3(d)是本發(fā)明的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置在進行接收通道S參數測試時信號流向圖；

圖3(e)是本發(fā)明的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置在進行接收通道頻譜測試時信號流向圖；

圖4是控制器編程時序圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明：

如圖3(a)-圖3(e)所示，本發(fā)明提供了一種用于毫米波T/R組件測試的保護裝置，該裝置包括至少一級定向耦合器，所述定向耦合器依次串聯連接；其中，第一級定向耦合器的輸入端與毫米波T/R組件的發(fā)射輸出端相連，最后一級定向耦合器的輸出端與環(huán)形器的第一端口相連；環(huán)形器的第二端口與負載相連，環(huán)形器的第三端口連接與開關網絡相連，所述開關網絡與毫米波T/R組件測試儀器相連；所述定向耦合器的耦合輸出端口還通過開關網絡或直接與毫米波T/R組件測試儀器連接；所述開關網絡還與控制器相連，所述控制器被配置為開關網絡切換提供脈沖控制信號。

本發(fā)明利用環(huán)形器的方向性和至少一級定向耦合器的耦合性對毫米波T/R組件發(fā)射通道的信號進行調理和分配，避免了對測試設備的安全沖擊，具有很高的安全性。

其中，毫米波T/R組件測試儀器包括信號發(fā)生器、頻譜發(fā)生儀、功率計和矢量網絡分析儀。

開關網絡通過接口適配器與毫米波T/R組件相連。

其中，接口適配器被配置提供開關網絡與毫米波T/R組件之間的匹配阻抗。

在圖3(a)-圖3(e)中，矢量網絡分析儀的第一矢網端口和第二矢網端口，分別為矢網端口1和矢網端口2。環(huán)形器的第一端口、第二端口和第三端口分別為環(huán)形器的端口1、端口2和端口3。

控制器與開關網絡通過PCI總線相連。

其中，控制器還通過PCI總線輸出控制脈沖來控制毫米波T/R組件的工作時序。

本發(fā)明的控制器通過PCI總線來為開關網絡的切換而提供脈沖控制信號，還對毫米波T/R組件的工作時序以及對脈沖周期、脈沖寬度和脈沖延時進行精確控制，實現了毫米波T/R組件的控制時序，提高了毫米波T/R組件的安全性。

本發(fā)明的控制器產生不同信號延時可控、脈寬可控、周期可控的多路相關的脈沖信號的，時序如圖4所示，避免手工操作而造成毫米波T/R組件測試性能的誤差。

本發(fā)明還提供了基于用于毫米波T/R組件測試的保護裝置的工作方法，包括兩種工作狀態(tài)，一種是毫米波T/R組件處于發(fā)射狀態(tài)，另一種是毫米波T/R組件處于接收狀態(tài)；

在毫米波T/R組件處于發(fā)射狀態(tài)時，信號發(fā)生器或矢量網絡分析儀產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號進行測試發(fā)射功率參數、發(fā)射通道頻譜參數或發(fā)射通道S參數，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載；

在毫米波T/R組件處于接收狀態(tài)時，信號發(fā)生器或矢量網絡分析儀產生信號經過開關網絡輸入至環(huán)形器，再由環(huán)形器注入到定向耦合器的傳輸通道，通過該傳輸通道送入毫米波T/R組件進行測試毫米波T/R組件的接收通道S參數或接收通道頻譜參數。

本發(fā)明利用了定向耦合器耦合端和環(huán)形器的方向選擇，避免因開關的操作不當或者工作不正常引起的儀器設備損壞的可能性，同時利用該類器件傳輸通道的低損耗實現了接收狀態(tài)的信號匹配性。

如圖3(a)所示，在進行發(fā)射功率參數測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給功率計進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

如圖3(b)所示，在進行發(fā)射通道頻譜參數測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給頻譜分析儀進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

如圖3(c)所示，在進行發(fā)射通道S參數測試時，矢量網絡分析儀的第一矢網端口產生信號傳送至毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸出/接收輸入端口的輸出信號經過任一級定向耦合器的耦合輸出端口輸出一路信號提供給矢量網絡分析儀的第二矢網端口進行測試，同時該級定向耦合器的輸出端依次經過后級定向耦合器和環(huán)形器連接至負載。

如圖3(d)所示，在進行接收通道S參數測試時，矢量網絡分析儀的第二矢網端口產生信號傳送至環(huán)形器的第三端口，環(huán)形器的第一端口輸出信號經過至少一級定向耦合器傳送至毫米波T/R組件接收輸入/發(fā)射輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口通過開關網絡送給矢量網絡分析儀的第一矢網端口進行測試。

如圖3(e)所示，在進行接收通道頻譜測試時，信號發(fā)生器產生信號傳送至環(huán)形器的第三端口，環(huán)形器的第一端口輸出信號經過至少一級定向耦合器傳送至毫米波T/R組件接收輸入/發(fā)射輸出端口，毫米波T/R組件發(fā)射輸入/接收輸出端口通過開關網絡送給頻譜分析儀進行測試。

本發(fā)明還提供了一種毫米波T/R組件測試裝置，包括所述的用于毫米波T/R組件測試的保護裝置。

本發(fā)明的毫米波T/R組件測試裝置利用環(huán)形器的方向性和至少一級定向耦合器的耦合性對毫米波T/R組件發(fā)射通道的信號進行調理和分配，避免了對測試設備的安全沖擊，具有很高的安全性，進而提高了毫米波T/R組件性能參數測試的準確性。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。