阅读说明：本技术 一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统 (Array antenna intermodulation and active impedance test system ) 是由 李荣明 唐静 朱斌 吴雪 于 2019-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统,其中,发射装置装置的输出端连接合路单元的出入口,合路单元的输出口连接双工器模块的发射TX端口,双工器模块的ANT端口连接64路射频开关的Ⅰ路通道,64路射频开关的Ⅱ路通道连接有源阻抗测试系统的输入端,64路射频开关的COM通道连接多端口天线阵列的被测端口,双工器模块的射频信号通过64路射频开关的COM端口传输至多端口天线阵列的被测端口,该多端口天线阵列的各端口移项调幅参数信号通过64路射频开关的Ⅱ路通道切换至有源阻抗测试系统系统。本发明可以实现多功能测试,集互调测试和有源阻抗测试为一体。(The invention discloses an array antenna intermodulation and active impedance test system, wherein the output end of a transmitting device is connected with the inlet and outlet of a combining unit, the output port of the combining unit is connected with the transmitting TX port of a duplexer module, the ANT port of the duplexer module is connected with a first channel of a 64-channel radio frequency switch, a second channel of the 64-channel radio frequency switch is connected with the input end of the active impedance test system, a COM channel of the 64-channel radio frequency switch is connected with a tested port of a multi-port antenna array, a radio frequency signal of the duplexer module is transmitted to the tested port of the multi-port antenna array through the COM port of the 64-channel radio frequency switch, and phase shift amplitude modulation parameter signals of each port of the multi-port antenna array are switched to the active impedance test system through the second channel of the 64-channel radio. The invention can realize multifunctional test, and integrates intermodulation test and active impedance test.)

一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统

技术领域

本发明涉及无源器件的互调产物和有源阻抗的测试领域，更具体地说，特别涉及一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统。

背景技术

相控阵波束扫描工作的实时天线有源阻抗参数是相控阵天线的关键指标，其直接关系到相控阵波束覆盖区域、增益大小以及T/R设备的安全性。波束扫描是通过调整各个天线单元上的相位来实现的，相位的改变直接影响到天线单元之间的互耦，进而改变天线单元的阻抗特性参数，从而在天线单元端口可能形成信号反射，无法实现设计所需的波束和增益，极端情况下还会烧毁功放单元。所以，相控阵天线扫描工作时各个天线单元的端口阻抗参数，即有源阻抗参数是描述相控阵特性的一个关键指标。而有源阻抗参数的精确测试必须在给定幅度与相位的条件下将一组单元同时测试，而传统测试系统无法提供多路通道的端口参数同时测试，因此困扰了相控阵有效设计和性能的确保。

因此，急需设计一种既能测量无源器件的互调指标，又能测量无源器件的移项调幅指标的无源互调测试仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统，以解决现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统，包括发射装置、接收装置、合路单元、双工器模块、64路射频开关、多端口天线阵列和有源阻抗测试系统；所述发射装置装置的输出端连接合路单元的出入口，所述合路单元的输出口连接双工器模块的发射TX端口，所述双工器模块的ANT端口连接64路射频开关的Ⅰ路通道，64路射频开关的Ⅱ路通道连接有源阻抗测试系统的输入端，64路射频开关的COM通道连接多端口天线阵列的被测端口，所述双工器模块的射频信号通过64路射频开关的COM端口传输至多端口天线阵列的被测端口，该多端口天线阵列的各端口移项调幅参数信号通过64路射频开关的Ⅱ路通道切换至有源阻抗测试系统系统。

进一步地，所述发射装置包括第一信号源、第二信号源、第一功率放大器、第二功率放大器、合路器、合路模块，所述第一信号源与第一功率放大器连接，所述第二信号源与第二功率放大器连接，所述第一功率放大器的输出端连接合路器的第一输入端，所述第二功率放大器的输出端连接合路器的第二输入端，所述合路器的输出端连接合路模块的输入端口，合路模块的输出端口连接双工器模块的TX反射端口，该合路器用于将接收的两路信号进行功率合成，合成后的功率信号通过合路模块将功率信号传送至双工器模块的TX端口。

进一步地，所述接收装置包括射频开关单元、接收滤波器和数字接收机模块，所述射频开关单元的输出端通过连接双工器模块的RX通道，射频开关单元的COM端口连接接收滤波器的输入端，接收滤波器的输出端连接数字接收机模块的输入端。

进一步地，所述有源阻抗测试系统包括相位矩阵、开关矩阵、矢量网络分析仪，所述相位矩阵通过第一耦合单元与环形器连接，所述环形器与64路射频开关的Ⅱ通道连接，所述第一耦合单元的耦合端口与开关矩阵的输入端口连接，所述环形器的第3端口连接第二耦合单元，所述第二耦合单元的耦合端口与开关矩阵的输入端口连接，所述开关矩阵的COM端口连接矢量网络分析仪的第二端口。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明既能测量无源器件的互调指标，又能测量有源阻抗参数指标，集互调测试和移项调幅一体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的阵列天线互调兼有源阻抗测试系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本发明提供一种阵列天线互调兼有源阻抗测试系统，包括发射装置、接收装置、合路单元、双工器模块500、64路射频开关801、多端口天线阵列和有源阻抗测试系统；所述发射装置装置的输出端连接合路单元的出入口，所述合路单元的输出口连接双工器模块500的发射TX端口，所述双工器模块500的ANT端口连接64路射频开关801的Ⅰ路通道(共占用32路)，64路射频开关801的Ⅱ路通道连接有源阻抗测试系统的输入端，64路射频开关801的COM通道连接多端口天线阵列的被测端口，所述双工器模块500的射频信号通过64路射频开关801的COM端口传输至多端口天线阵列的被测端口，该多端口天线阵列的各端口移项调幅参数信号通过64路射频开关801的Ⅱ路通道切换至有源阻抗测试系统系统。

本实施例中，多端口天线阵列产生的互调信号通过64路射频开关801的Ⅰ路通道传输至双工器模块500(共有32个双工器)的RX端口。

本实施例中，所述的发射装置包括第一信号源101、第二信号源102、第一功率放大器201、第二功率放大器202、合路器301、合路模块302，第一信号源101与第一功率放大器201连接，第二信号源102与第二功率放大器202连接，第一功率放大器201的输出端连接合路器301的第一输入端，第二功率放大器202的输出端连接合路器301的第二输入端，合路器301的输出端连接合路模块302的输入端口，合路模块302的输出端口连接双工器模块500的TX反射端口，该合路器301用于将接收的两路信号进行功率合成，合成后的功率信号通过合路模块302将功率信号传送至双工器模块500的TX端口。

本实施例中，所述接收装置包括射频开关单元、接收滤波器和数字接收机模块401，射频开关单元的输出端通过连接双工器模块500的RX通道，射频开关单元的COM端口连接接收滤波器的输入端，接收滤波器的输出端连接数字接收机模块401的输入端。

本实施例中，射频开关单元包括射频开关401、射频开关402、射频开关403、射频开关404、射频开关405，双工器模块500中的8个双工器的RX端口分别连接射频开关402的八个通道，8个双工器的RX端口分别连接射频开关403的八个通道，8个双工器的RX端口分别连接射频开关404的八个通道，8个双工器的RX端口分别连接射频开关405的八个通道，射频开关401与射频开关402、射频开关403、射频开关404、射频开关405连接，射频开关401的公共端口连接接收滤波器1101的输入端口，接收滤波器1101的输入端口的输出端口连接数字接收机模块1201的输入端口，数字接收机模块1201将接收到的互调射频信号转换成数字信号上传至上位机软件读取出来。

由于多端口天线的待测端口连接64路射频开关801的COM端口，不仅能够测试多端口天线的互调指标，同时还可以测试多端口天线的有源阻抗参数。64路射频开关801的Ⅱ路通道直接连接有源阻抗测试系统系统，矢量网络分析仪702的1端口串接了相位矩阵607(1*N)，相位矩阵607内置移项器和衰减器模块，数控移相和调幅技术实现空口模拟信道仿真，针对超大规模多进多出系统特征，使用最高精度数控移相器和数控衰减器方案，实现相位和幅度控制的波束成形网络矩阵，相比较业界现有软件算法信道仿真更真实，结合高精度相位幅度校准算法，满足5G Massive MIMO测试系统需求。

本实施例中，所述的有源阻抗测试系统包括相位矩阵607、开关矩阵701、矢量网络分析仪1001，所述相位矩阵607通过第一耦合单元与环形器901连接，所述环形器901与64路射频开关801的Ⅱ通道连接，所述第一耦合单元的耦合端口与开关矩阵701的输入端口连接，所述环形器901的第3端口连接第二耦合单元，所述第二耦合单元的耦合端口与开关矩阵701的输入端口连接，所述开关矩阵701的COM端口连接矢量网络分析仪1001的第二端口。

所述的第一耦合单元包括耦合器(601,602,603)、耦合器(604,605,606)，耦合器(601,602,603)均串接在相位矩阵607后面，耦合器(601,602,603)后面串接环形器(901,902,903)，将相位信号传输至64路射频开关801的Ⅱ通道，耦合器(601,602,603)的耦合端口将耦合的正向耦合信号输出至开关矩阵701的输入端口，环形器(901,902,903)的第3端口分别连接耦合器(604，605,606)的输入端口，耦合器(604,605,606)的耦合端口将反向耦合信号输出至开关矩阵701的输入端口，前向耦合和后向耦合的射频信号采集正反向功率传输至开关矩阵701的输入端口，开关矩阵701的COM端口连接矢量网络分析仪702的2端口，计算天线的有源阻抗参数。

本实施例中，所述的开关矩阵701，可以扩展增加多路端口，灵活配置单元，当被测单元种类增加，被测通道数增加时，对多频段互调测试系统开关矩阵划分的单元进行相应的通道增加，即增加同轴开关。

本实施例中，所述的矢量网络分析仪1001都是采用Agilent高性能矢量网络分析仪,频率覆盖10MHz至50GHz，其接收机测试灵敏度度较高，可满足各种被测件测试动态范围要求，精确地测试无源器件有源阻抗参数。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。