多通道数字子阵的测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及雷达设备领域，特别涉及一种多通道数字子阵的测试装置。


背景技术：

2.随着雷达整机系统要求的提高，有源面阵内部的有源数字子阵作为核心部件，将承担越来越重要的角色，可以预见后期雷达系统中研制的各类子阵式模块数量和种类将越来越多，同时由于单个子阵的通道数也较多，多为16通道或者64通道，子阵测试指标项目众多，随之而来的是大规模多通道测试带来的巨大挑战。如采用常规调试人员来进行手动子阵有源通道切换及仪器仪表通道更换来进行系统指标测试，往往生产效率底下，同时测试人员水平的参差不齐带来了人为操作造成的测试误差等因素，从而导致了数字子阵测试需要消耗人员大量时间及精力。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供一种高效率的多通道数字子阵的测试装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种多通道数字子阵的测试装置，包括上位机，所述上位机通过网络交换机与仪器仪表以及测试模块通信连接；所述仪器仪表包括功率计，用于测试被测组件的功率，通过射频信号与测试模块通信连接；所述测试模块包括激励功放单元、射频信号转接中枢、信号控制单元，其中所述激励功放单元用于为被测组件提供输入激励；所述射频信号转接中枢通过多维多路射频开关矩阵互联，用于将子阵测试通道与所述仪器仪表相连；所述上位机通过网络将控制命令传送给信号控制单元，信号控制单元通过控制信号转接中枢的开关切换，用于子阵测试通道与仪器仪表的切换互联。
5.作为优选的一种技术方案，所述多维多路射频开关矩阵包括多个第一八功分器，所述第一八功分器的输入端与被测子阵连接，输出端与单刀四掷开关的不动端连接，所述单刀四掷开关的其中第一动端与二功分器连接，第二动端与四功分器连接，第三动端与第二八功分器连接，第四动端与第一单刀八掷开关的动端连接，所述二功分器的输出端与第二单刀八掷开关的动端连接。
6.作为优选的一种技术方案，所述第一八功分器的数量为八个。
7.作为优选的一种技术方案，所述第二八功分器的输出端与所述第二单刀八掷开关的动端连接。
8.作为优选的一种技术方案，所述第一单刀八掷开关的不动端以及所述第二单刀八掷开关的不动端与第一单刀六掷开关的动端连接，所述第一单刀六掷开关的不动端通过衰减控制后与所述仪器仪表连接。
9.作为优选的一种技术方案，所述测试模块还包括大功率衰减器，所述大功率衰减器的输入端与大功率功放的输出端连接，输出端与所述第一单刀六掷开关的动端连接。
10.作为优选的一种技术方案，所述仪器仪表还包括信号源、频谱仪、脉冲源、噪声源、
矢网、示波器以及可控电源，均通过网络交换机与所述上位机通信连接。
11.作为优选的一种技术方案，所述噪声源、矢网、示波器、频谱仪以及功率计分别与第二单刀六掷开关的其中一个动端连接，所述第二单刀六掷开关的不动端与所述第一单刀六掷开关的不动端连接。
12.作为优选的一种技术方案，所述测试模块还设置有扩展仪表接口，用于连接其他仪表。
13.作为优选的一种技术方案，所述上位机还包括存储单元，用于存储所述仪器仪表采集的数据。
14.本实用新型相对于现有技术的有益效果是：该测试装置通过多维多路射频开关矩阵实现待检测数字子阵与检测仪器的连接，实现各个通道的自由自动切换，大大的提高了测试效率，同时提高了通道切换的准确度，避免了测试人员水平的参差不齐带来了人为操作造成的测试误差的情况。
附图说明
15.图1是本实用新型的整体结构图；
16.图2是本实用新型提供的多维多路射频开关矩阵的结构图；
17.图3是本实用新型提供的射频信号转接中枢的结构图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
20.参照图1，本实施例提供一种多通道数字子阵的测试装置，包括上位机，上位机通过网络交换机与仪器仪表以及测试模块通信连接；在本实施例中，仪器仪表包括功率计，用于测试被测组件的功率，通过射频信号与测试模块通信连接，以及信号源、频谱仪、脉冲源、噪声源、矢网、示波器以及可控电源，均通过网络交换机与所述上位机通信连接。
21.测试模块包括激励功放单元、射频信号转接中枢、信号控制单元，其中所述激励功放单元用于为被测组件提供输入激励；所述射频信号转接中枢通过多维多路射频开关矩阵互联，用于将子阵测试通道与所述仪器仪表相连；所述上位机通过网络将控制命令传送给信号控制单元，信号控制单元通过控制信号转接中枢的开关切换，用于子阵测试通道与仪
器仪表的切换互联。
22.进一步的，参照图2，多维多路射频开关矩阵包括多个第一八功分器，在实施例中，第一八功分器的数量为八个，第一八功分器的输入端与被测子阵连接，输出端与单刀四掷开关 (sp4t1、sp4t2、sp4t3、sp4t4、sp4t5、sp4t6、sp4t7、sp4t8)的不动端连接，单刀四掷开关的其中第一动端与二功分器连接，第二动端与四功分器连接，第三动端与第二八功分器连接，第四动端与第一单刀八掷开关sw8b的动端连接，所述二功分器的输出端与第二单刀八掷开关sw8a的动端连接。
23.进一步的，第二八功分器的输出端与所述第二单刀八掷开关sw8a的动端连接。
24.如图3所示，所述第一单刀八掷开关sw8b的不动端以及所述第二单刀八掷开关sw8a 的不动端与第一单刀六掷开关sw4a的动端连接，所述第一单刀六掷开关sw4a的不动端通过衰减控制后与所述仪器仪表连接。
25.进一步的，测试模块还包括大功率衰减器，所述大功率衰减器的输入端与大功率功放的输出端连接，输出端与所述第一单刀六掷开关sw4a的动端连接。
26.进一步的，所述噪声源、矢网、示波器、频谱仪以及功率计分别与第二单刀六掷开关sw1a 的其中一个动端连接，所述第二单刀六掷开关sw1a的不动端与所述第一单刀六掷开关sw4a 的不动端连接。
27.在另外一实施例中，测试模块还设置有扩展仪表接口，用于连接其他仪表。
28.在另外一实施例中，上位机还包括存储单元，用于存储所述仪器仪表采集的数据。
29.下面结合具体实例对本实用新型的工作原理做具体说明，某通道功率为例进行说明，多通道数字子阵1-64通道输出通过测试工装或者紧固件与64路多维开关矩阵前面板 dut1-dut64相连。
30.当系统测试64通道单通道任一通道测试时，64路多维开关矩阵如下图2所示进行连接，待测件数字子阵1-8通道、9-16通道、17-24通道、25-32通道、33-40通道、41-48通道、49-56 通道、57-64通道分别连接开关矩阵系统dut1-dut8，dut9-dut16，dut17-dut24， dut25-dut32
…
dut57-64，由内部集成8路合成器1、2、3、4、5、6、7、8分别对1-8、9-16、 17-24、25-32、33-40、41-48、49-56、57-64通道信号进行合成。
31.上位机通过网络发送控制命令给自动测试系统中的控制单元，控制单元将控制命令解数据后将开关控制信号送给信号转接中枢中的开关进行控制：sp4t1、sp4t2、sp4t3、sp4t4、 sp4t5、sp4t6、sp4t7、sp4t8均置位到通道4，sp4t1-4、sp4t2-4、sp4t3-4、sp4t4-4、sp4t5-4、 sp4t6-4、sp4t7-4、sp4t8-4与sw8b相连，需要测试1-8通道间某通道时，sw8b切换到sw8b-1，经过sw4a、sw3a、sw2a、sw1a最终与功率计相连。
32.同时上位机控制多通道数字子阵1-8通道单通道射频信号打开，功率计完成1-8通道间任意通道单独信号采集测试，通过网络送给上位机进行数据采集存储，完成测试。9-64通道测试信号同理。
33.当系统测试64通道任8通道合成测试时，待测件数字子阵1-8通道、9-16通道、17-24 通道、25-32通道、33-40通道、41-48通道、49-56通道、57-64通道分别连接开关矩阵系统 dut1-dut8，dut9-dut16，dut17-dut24，dut25-dut32
…
dut57-64，由内部集成8路合成器 1、2、3、4、5、6、7、8分别对1-8、9-16、17-24、25-32、33-40、41-48、49-56、57-64通道信号进行合成。
34.上位机通过网络发送控制命令给自动测试系统中的控制单元，控制单元将控制命令解数据后将开关控制信号送给信号转接中枢中的开关进行控制开关sp4t1、sp4t2、sp4t3、sp4t4、 sp4t5、sp4t6、sp4t7、sp4t8均置位到通道4，sp4t1-4、sp4t2-4、sp4t3-4、sp4t4-4、sp4t5-4、 sp4t6-4、sp4t7-4、sp4t8-4与sw8b相连，需要测试1-8通道合成通道时，sw8b切换到sw8b-1，经过sw4a、sw3a、sw2a、sw1a最终与功率计相连，通过上位机控制多通道数字子阵1-8 通道单通道射频信号全打开，功率计完成1-8通道合成信号采集测试，通过网络送给上位机进行数据采集存储，完成测试。9-64通道测试信号同理。
35.当系统测试64通道任16通道合成测试时，待测件1-8通道、9-16通道分别连接开关矩阵系统dut1-dut8，dut9-dut16，由内部集成8路合成器1,2分别对1-8、9-16通道信号进行合成，开关sp4t1置位到通道1，sp4t2置位到通,1，sp4t1-1与sp4t2-1与2功分a相连，进行合成后通过sw8a切换到sw8a-1，经过sw4a、sw3a、sw2a、sw1a最终与功率计相连，完成1-16通道合成信号测试。当系统需要完成17-32、33-48、49-64之间16通道合成测试过程原理同上只不过由不同功分合成路完成。
36.同理测试系统通过发送不同的控制命令可以完成32通道功分合成或者任意单路单通道及 64通道合成之间的切换从而进行子阵指标的全功能测试及仪器对测试数据的采集。
37.该测试装置通过多维多路射频开关矩阵实现待检测数字子阵与检测仪器的连接，实现各个通道的自由自动切换，大大的提高了测试效率，同时提高了通道切换的准确度，避免了测试人员水平的参差不齐带来了人为操作造成的测试误差的情况。
38.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。