一种射频测试系统及其测试方法

文档序号:1041407 发布日期:2020-10-09 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种射频测试系统及其测试方法 (Radio frequency test system and test method thereof ) 是由 刘飞跃 吕红林 于 2020-05-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种射频测试系统及其测试方法包括:用于提供频率及能量的射频发生模块;用于保证施加能量稳定的射频匹配模块;用于修正施加能量的修正模块用于测试输出能量的射频测试模块;以及用于显示输出能量曲线的显示模块。本发明通过设计用于修正施加能量的修正模块,通过修正模块的镜像抑制进行降低性噪比,进而使得测试系统测试时的误差范围减小,进而使得测试数值更加精准,同时设计显示模块进行显示测出数值曲线,进而给出测试人员的视觉直观冲击,进而更容易辨认测出数值的范围。(The invention discloses a radio frequency test system and a test method thereof, comprising the following steps: a radio frequency generation module for providing frequency and energy; the radio frequency matching module is used for ensuring stable applied energy; a radio frequency test module for testing the output energy; and a display module for displaying the output energy curve. According to the invention, the correction module for correcting the applied energy is designed, the noise-to-noise ratio is reduced through the mirror image suppression of the correction module, the error range of the test system during test is further reduced, the test value is further more accurate, and meanwhile, the display module is designed to display the measured value curve, so that the visual impact of a tester is given, and the range of the measured value is further easier to identify.)

一种射频测试系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统,具体是一种射频测试系统及其测试方法。

背景技术

射频(RF)是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300kHz~300GHz之间。射频就是射频电流,简称RF,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

射频(300K-300G)是高频(大于10K)的较高频段,微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。

然而现有的射频测试系统在进行对射频能量进行测试时,由于噪声系数的影响,测试系统在测量过程中无法消除噪声系数所带来的影响时,测试系统所测试出的射频频率曲线将出现误差,而此时测试系统的测试将是无意义测试。

发明内容

发明目的:提供一种射频测试系统及其测试方法,以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案:一种射频测试系统及其测试方法,包括:

用于提供频率及能量的射频发生模块;

用于保证施加能量稳定的射频匹配模块;

用于修正施加能量的修正模块;

用于测试输出能量的射频测试模块;

以及用于显示输出能量曲线的显示模块。

在进一步的实施例中,所述射频发生模块主要用于提供频率及能量,所述射频发生模块包括控制部、输出部、过滤部和侦测部;所述控制部根据测试系统需要的能量发出指令到电源,进行指令与输出能量比较,并同时进行调整;所述输出部根据测试系统的要求进行能量输出,不同型号的电源将决定频率的大小;所述过滤部进行对输出部能量输出进行功率信号过滤;所述侦测部对输出部输出能量进行侦测,同时进行显示并回馈给控制部。

在进一步的实施例中,所述射频匹配模块主要用于保证施加能量稳定,由于不同能量的电浆拥有不同的负荷因素,所述负荷因素包括压力、气体混合物以及工艺场所,因此射频匹配模块需要补偿相位改变所造成的误差,射频匹配模块使用负载电容以及调整叶片产生的积极相位误差进行补偿相位改变所造成的误差,通过视频匹配模块进行稳定施加能量,进而避免施加能量时,出现紊乱现象,进而增加测试系统的此时精度。

在进一步的实施例中,所述修正模块主要用于修正施加能量频率,不同通信模式对频率的稳定度要求不同,而传统频率稳定度一般指短期频率稳定度,短期频率的稳定度定义为:

=

其中,

Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003

表示规定施加划分相等间隔,各间隔内实测的振荡频率分别为

Figure 194684DEST_PATH_IMAGE004

、……表示标称频率,

Figure 422982DEST_PATH_IMAGE008

=为第

Figure 111452DEST_PATH_IMAGE010

个时间间隔内实测的绝对频差,

Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011

=

Figure 295309DEST_PATH_IMAGE012

此时当

Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013

越小,频率准确度越高。

在进一步的实施例中,噪声系数是用来衡量射频部件电路对小信号的处理能力,在无线通信中,接收端的信号会变小,需要使用接收机的噪声系数尽量小,多级器件后电路的噪声系数可以表示为:

++

Figure 975613DEST_PATH_IMAGE016

+……+

Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017

表示噪声系数10表示第1级器件的增益,

Figure 7602DEST_PATH_IMAGE020

表示第

Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021

级器件的增益,从上式 可以看出,射频电路噪声系数跟各级器件的增益和噪声系数有关,当第一级增益够大时,后 面各级器件对链路噪声系数影响很小,则链路噪声系数由第一级

Figure 977832DEST_PATH_IMAGE022

决定。

在进一步的实施例中,远端对信号的下变频过程与超外差接收工作原理相同,超 外差信道选择性和高可靠性,是多种接收机首选结构,假设射频信号频率为本振频率为

Figure 581989DEST_PATH_IMAGE024

混合后中频频率为;在频率为处,经过混频后可以 得到相同频率的中频信号,假设频率有较强的干扰,则会增加接收中频处噪声功率,进而 进行降低信噪比,通过修正模块进行降低信噪比,进而使得测试系统测试的数值更加精准。

在进一步的实施例中,所述射频测试模块包括能量感应部、模拟负载部、监视部;所述能量感应部主要进行对能量的感应,进而判断能量频率是否符合标准,同时将判断结果反馈给监视部;所述模拟负载部主要有阻抗及稳定作用,进而可以由能量感应部更好的感应能量输出频率标准;所述监视部主要用于监视能量频率幅度,进行对能量大小进行显示,显示的能量数据进可作为射频大小进行调整依据。

在进一步的实施例中,所述显示模块主要用于显示射频测试模块测试出的输出能量频率曲线,进而给测试人员直观视觉体验,同时在曲线的拐点处标记数值,同时给出预先录入的正常情况下的显示曲线,进而显示出二组曲线每个拐点的差值,进而标记是否在误差范围之内,设计显示模块主要为了将测试出的数值形成曲线进而给出测试这进行观看,进而给出直观的视觉体验,进而更加明确的展示出数值范围。

一种射频测试系统的测试方法,包括:

步骤1、通过射频发生模块进行提供射频测试频率及能量,所述射频发生模块包括控制部、输出部、过滤部和侦测部;所述控制部根据测试系统需要的能量发出指令到电源,进行指令与输出能量比较,并同时进行调整;所述输出部根据测试系统的要求进行能量输出,不同型号的电源将决定频率的大小;所述过滤部进行对输出部能量输出进行功率信号过滤;所述侦测部对输出部输出能量进行侦测,同时进行显示并回馈给控制部;

步骤2、当射频发生模块提供能量及射频测试频率后,此时通过射频匹配模块进行保证施加能量稳定,由于不同能量的电浆拥有不同的负荷因素,所述负荷因素包括压力、气体混合物以及工艺场所,因此射频匹配模块需要补偿相位改变所造成的误差,射频匹配模块使用负载电容以及调整叶片产生的积极相位误差进行补偿相位改变所造成的误差;

步骤3、射频匹配模块件稳定施加能量后,通过修正模块进行修正施加能量频率,不同通信模式对频率的稳定度要求不同,而传统频率稳定度一般指短期频率稳定度,短期频率的稳定度定义为:

Figure 512008DEST_PATH_IMAGE001

=

其中,表示规定施加划分

Figure 692957DEST_PATH_IMAGE003

相等间隔,各间隔内实测的振荡频率分别为、……

Figure 300021DEST_PATH_IMAGE006

表示标称频率,=为第

Figure 370691DEST_PATH_IMAGE010

个时间间隔内实测的绝对频差,

Figure 459869DEST_PATH_IMAGE011

=

Figure 582546DEST_PATH_IMAGE012

此时当

Figure 73570DEST_PATH_IMAGE013

越小,频率准确度越高;

步骤4、噪声系数是用来衡量射频部件电路对小信号的处理能力,在无线通信中,接收端的信号会变小,需要使用接收机的噪声系数尽量小,多级器件后电路的噪声系数可以表示为:

Figure 256290DEST_PATH_IMAGE014

+

Figure 770448DEST_PATH_IMAGE015

++……+

Figure 564319DEST_PATH_IMAGE017

表示噪声系数10表示第1级器件的增益,

Figure 711770DEST_PATH_IMAGE020

表示第级器件的增益,从上式 可以看出,射频电路噪声系数跟各级器件的增益和噪声系数有关,当第一级增益够大时,后 面各级器件对链路噪声系数影响很小,则链路噪声系数由第一级

Figure 436329DEST_PATH_IMAGE022

决定。

步骤5、远端对信号的下变频过程与超外差接收工作原理相同,超外差信道选择性 和高可靠性,是多种接收机首选结构,假设射频信号频率为

Figure 721817DEST_PATH_IMAGE023

本振频率为混合后中频 频率为;在频率为处,

Figure 483045DEST_PATH_IMAGE027

经过混频后可以得到相同频率 的中频信号,假设频率

Figure 554906DEST_PATH_IMAGE026

有较强的干扰,则会增加接收中频处噪声功率,进而进行降低信噪 比;

步骤6、当修正模块修正完成后,再由射频测试模块进行测试能量频率,射频测试模块包括能量感应部、模拟负载部、监视部;所述能量感应部主要进行对能量的感应,进而判断能量频率是否符合标准,同时将判断结果反馈给监视部;所述模拟负载部主要有阻抗及稳定作用,进而可以由能量感应部更好的感应能量输出频率标准;所述监视部主要用于监视能量频率幅度,进行对能量大小进行显示,显示的能量数据进可作为射频大小进行调整依据;

步骤7、当射频测试模块测试完成后,由显示模块进行显示射频测试模块测试出的输出能量频率曲线,进而给测试人员直观视觉体验,同时在曲线的拐点处标记数值,同时给出预先录入的正常情况下的显示曲线,进而显示出二组曲线每个拐点的差值,进而标记是否在误差范围之内。

有益效果:本发明公开了一种射频测试系统及其测试方法,通过设计用于修正施加能量的修正模块,通过修正模块的镜像抑制进行降低性噪比,进而使得测试系统测试时的误差范围减小,进而使得测试数值更加精准,同时设计显示模块进行显示测出数值曲线,进而给出测试人员的视觉直观冲击,进而更容易辨认测出数值的范围。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的模块功能示意图。

图3是本发明的射频发生模块示意图。

图4是本发明的适配测试模块示意图。

具体实施方式

经过申请人的研究分析,出现这一问题(现有测试系统测试数据不精准)的原因在于,然而现有的射频测试系统在进行对射频能量进行测试时,由于噪声系数的影响,测试系统在测量过程中无法消除噪声系数所带来的影响时,测试系统所测试出的射频频率曲线将出现误差,而此时测试系统的测试将是无意义测试,本发明通过设计用于修正施加能量的修正模块,通过修正模块的镜像抑制进行降低性噪比,进而使得测试系统测试时的误差范围减小,进而使得测试数值更加精准,同时设计显示模块进行显示测出数值曲线,进而给出测试人员的视觉直观冲击,进而更容易辨认测出数值的范围。

一种射频测试系统,包括:用于提供频率及能量的射频发生模块;用于保证施加能量稳定的射频匹配模块;用于修正施加能量的修正模块;用于测试输出能量的射频测试模块;以及用于显示输出能量曲线的显示模块。

所述射频发生模块主要用于提供频率及能量,所述射频发生模块包括控制部、输出部、过滤部和侦测部;所述控制部根据测试系统需要的能量发出指令到电源,进行指令与输出能量比较,并同时进行调整;所述输出部根据测试系统的要求进行能量输出,不同型号的电源将决定频率的大小;所述过滤部进行对输出部能量输出进行功率信号过滤;所述侦测部对输出部输出能量进行侦测,同时进行显示并回馈给控制部。

所述射频匹配模块主要用于保证施加能量稳定,由于不同能量的电浆拥有不同的负荷因素,所述负荷因素包括压力、气体混合物以及工艺场所,因此射频匹配模块需要补偿相位改变所造成的误差,射频匹配模块使用负载电容以及调整叶片产生的积极相位误差进行补偿相位改变所造成的误差,通过视频匹配模块进行稳定施加能量,进而避免施加能量时,出现紊乱现象,进而增加测试系统的此时精度。

所述修正模块主要用于修正施加能量频率,不同通信模式对频率的稳定度要求不同,而传统频率稳定度一般指短期频率稳定度,短期频率的稳定度定义为:

Figure 463956DEST_PATH_IMAGE001

=

其中,表示规定施加划分

Figure 731492DEST_PATH_IMAGE003

相等间隔,各间隔内实测的振荡频率分别为、……表示标称频率,=为第个时间间隔内实测的绝对频差,

Figure 204489DEST_PATH_IMAGE011

=

此时当越小,频率准确度越高。

噪声系数是用来衡量射频部件电路对小信号的处理能力,在无线通信中,接收端的信号会变小,需要使用接收机的噪声系数尽量小,多级器件后电路的噪声系数可以表示为:

++

Figure 362063DEST_PATH_IMAGE016

+……+

Figure 911993DEST_PATH_IMAGE017

表示噪声系数10

Figure 680414DEST_PATH_IMAGE019

表示第1级器件的增益,

Figure 393156DEST_PATH_IMAGE020

表示第级器件的增益,从上式 可以看出,射频电路噪声系数跟各级器件的增益和噪声系数有关,当第一级增益够大时,后 面各级器件对链路噪声系数影响很小,则链路噪声系数由第一级

Figure 748231DEST_PATH_IMAGE022

决定。

远端对信号的下变频过程与超外差接收工作原理相同,超外差信道选择性和高可 靠性,是多种接收机首选结构,假设射频信号频率为本振频率为混合后中频频率为

Figure 599753DEST_PATH_IMAGE025

;在频率为处,经过混频后可以得到相同频率的中频 信号,假设频率有较强的干扰,则会增加接收中频处噪声功率,进而进行降低信噪比,通 过修正模块进行降低信噪比,进而使得测试系统测试的数值更加精准。

所述射频测试模块包括能量感应部、模拟负载部、监视部;所述能量感应部主要进行对能量的感应,进而判断能量频率是否符合标准,同时将判断结果反馈给监视部;所述模拟负载部主要有阻抗及稳定作用,进而可以由能量感应部更好的感应能量输出频率标准;所述监视部主要用于监视能量频率幅度,进行对能量大小进行显示,显示的能量数据进可作为射频大小进行调整依据。

所述显示模块主要用于显示射频测试模块测试出的输出能量频率曲线,进而给测试人员直观视觉体验,同时在曲线的拐点处标记数值,同时给出预先录入的正常情况下的显示曲线,进而显示出二组曲线每个拐点的差值,进而标记是否在误差范围之内,设计显示模块主要为了将测试出的数值形成曲线进而给出测试这进行观看,进而给出直观的视觉体验,进而更加明确的展示出数值范围。

工作原理说明:通过射频发生模块进行提供射频测试频率及能量,所述射频发生模块包括控制部、输出部、过滤部和侦测部;所述控制部根据测试系统需要的能量发出指令到电源,进行指令与输出能量比较,并同时进行调整;所述输出部根据测试系统的要求进行能量输出,不同型号的电源将决定频率的大小;所述过滤部进行对输出部能量输出进行功率信号过滤;所述侦测部对输出部输出能量进行侦测,同时进行显示并回馈给控制部;当射频发生模块提供能量及射频测试频率后,此时通过射频匹配模块进行保证施加能量稳定,由于不同能量的电浆拥有不同的负荷因素,所述负荷因素包括压力、气体混合物以及工艺场所,因此射频匹配模块需要补偿相位改变所造成的误差,射频匹配模块使用负载电容以及调整叶片产生的积极相位误差进行补偿相位改变所造成的误差;射频匹配模块件稳定施加能量后,通过修正模块进行修正施加能量频率,不同通信模式对频率的稳定度要求不同,而传统频率稳定度一般指短期频率稳定度,短期频率的稳定度定义为:

=

其中,

Figure 951285DEST_PATH_IMAGE003

表示规定施加划分相等间隔,各间隔内实测的振荡频率分别为

Figure 759284DEST_PATH_IMAGE004

、……

Figure 629337DEST_PATH_IMAGE006

表示标称频率,=

Figure 13547DEST_PATH_IMAGE009

为第个时间间隔内实测的绝对频差,

Figure 576433DEST_PATH_IMAGE011

=

Figure 915885DEST_PATH_IMAGE012

此时当

Figure 517768DEST_PATH_IMAGE013

越小,频率准确度越高;

噪声系数是用来衡量射频部件电路对小信号的处理能力,在无线通信中,接收端的信号会变小,需要使用接收机的噪声系数尽量小,多级器件后电路的噪声系数可以表示为:

Figure 102333DEST_PATH_IMAGE014

+

Figure 676534DEST_PATH_IMAGE015

++……+

Figure 777531DEST_PATH_IMAGE017

Figure 165787DEST_PATH_IMAGE018

表示噪声系数10

Figure 391232DEST_PATH_IMAGE019

表示第1级器件的增益,表示第级器件的增益,从上式 可以看出,射频电路噪声系数跟各级器件的增益和噪声系数有关,当第一级增益够大时,后 面各级器件对链路噪声系数影响很小,则链路噪声系数由第一级

Figure 578259DEST_PATH_IMAGE022

决定。

远端对信号的下变频过程与超外差接收工作原理相同,超外差信道选择性和高可 靠性,是多种接收机首选结构,假设射频信号频率为本振频率为混合后中频频率为;在频率为

Figure 8923DEST_PATH_IMAGE026

处,

Figure 208960DEST_PATH_IMAGE027

经过混频后可以得到相同频率的中频 信号,假设频率

Figure 530220DEST_PATH_IMAGE026

有较强的干扰,则会增加接收中频处噪声功率,进而进行降低信噪比;当 修正模块修正完成后,再由射频测试模块进行测试能量频率,射频测试模块包括能量感应 部、模拟负载部、监视部;所述能量感应部主要进行对能量的感应,进而判断能量频率是否 符合标准,同时将判断结果反馈给监视部;所述模拟负载部主要有阻抗及稳定作用,进而可 以由能量感应部更好的感应能量输出频率标准;所述监视部主要用于监视能量频率幅度, 进行对能量大小进行显示,显示的能量数据进可作为射频大小进行调整依据;当射频测试 模块测试完成后,由显示模块进行显示射频测试模块测试出的输出能量频率曲线,进而给 测试人员直观视觉体验,同时在曲线的拐点处标记数值,同时给出预先录入的正常情况下 的显示曲线,进而显示出二组曲线每个拐点的差值,进而标记是否在误差范围之内。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。

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