一种用于数字收发信机射频测试的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于数字收发信机射频测试的系统，包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路、射频切换装置。主控计算机分别连接以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器；数字收发信机分别连接以太网测试仪、直流电源；开关/衰减控制器分别连接射频切换装置、环回电路；射频切换装置分别连接数字收发信机、频谱分析仪、信号源、环回电路。本实用新型专利技术实现了各射频测试链路之间的自动切换及射频指标的自动测试，提高了测试效率和准确度；也可实现数字收发信机的本端环回，简化了测试过程；还可实现调节数字收发信机的接收信号功率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线射频及数据通信领域，尤其涉及一种用于数字收发信机射频测试的系统。
技术介绍
数字收发信机是借助天馈线系统，用来接收、发射经数字调制的无线信号的设备，它是构成微波传输或宽带无线接入设备的重要组成部分。数字收发信机包括MAC（介质访问控制）、基带PHY（物理层设备）、射频三大部分。相应地，数字收发信机的测试分为数据业务测试、基带测试、射频测试。数字收发信机的射频测试又分为环回测试、接收通道测试、发射通道测试、回波损耗测试等。针对数字收发信机不同的射频测试项目，需要搭建不同的射频测试链路以满足测试需求，如果手动搭建与测试，则费时费力、效率低下，且由于人为的不必要的错误等原因，导致测量误差大，影响测试结果的准确性；针对环回测试和接收通道测试，如果给数字收发信机做远端环回，则测试过程复杂、测试成本高；如何调节并达到环回测试和接收通道测试所需的数字收发信机接收信号功率，也是需要考虑的重要问题。
技术实现思路
鉴于以上所述问题，本技术提出一种用于数字收发信机射频测试的系统，将所有射频测试链路进行系统集成，可实现各射频测试链路之间的自动切换及射频指标的自动测试，提高了测试效率和测试准确度；所述系统也可实现数字收发信机的本端环回，用本端环回替代远端环回，简化了测试过程，降低了测试成本；所述系统还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试需求。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种用于数字收发信机射频测试的系统，包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路、射频切换装置。其中，所述主控计算机通过GPIB总线分别连接所述以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪，通过RJ45网线连接所述数字收发信机，通过USB总线连接所述开关/衰减控制器；所述数字收发信机通过RJ45网线连接所述以太网测试仪，通过DC电源线连接所述直流电源；所述开关/衰减控制器通过RS232串口线连接所述射频切换装置，通过SPI接口线连接所述环回电路；所述射频切换装置通过RF射频线分别连接所述数字收发信机、频谱分析仪、信号源、环回电路。所述主控计算机，采用安装有测试程序的通用PC机，其带有GPIB卡、RJ45网口、USB接口；所述以太网测试仪，支持10/100/1000Mbps传输速率的测试,可进行物理层、数据链路层、网络层的误码率测试，其带有GPIB接口、RJ45网口；所述直流电源，采用程控方式实现软启动、软停止，其带有GPIB接口；所述信号源，为矢量信号源，可生成连续波信号、I/Q调制的矢量信号，其带有GPIB接口；所述频谱分析仪，可测量信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板指标，其带有GPIB接口；所述数字收发信机，是借助天馈线系统，用来接收、发射经数字调制的无线信号的设备，其带有RJ45型管理端口MNG、RJ45型数据端口DT、射频端口TR1；所述开关/衰减控制器，可同时控制开关和数字步进衰减器，其输入接口为USB接口，其输出接口之一为RS232串口，用于输出射频切换装置的开关控制信号，其另一输出接口为SPI接口，用于输出环回电路的数字步进衰减器控制信号。所述环回电路，包括第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器、射频端口TR0、本振端口LO、控制端口CTL0。其中，第三衰减器用于改善数字收发信机和环回电路之间的阻抗匹配；双工器用于隔离收、发信号；混频器用于将信号变频为数字收发信机可接收的信号；带通滤波器用于滤除本振泄漏、杂散等干扰；放大器用于将变频后的信号进行有效放大；数字步进衰减器用于调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节。射频端口TR0接收来自数字收发信机的信号，经第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器，又经双工器、第三衰减器、射频端口TR0，将信号送回数字收发信机；本振端口LO接收来自信号源的信号，作为混频器的本地振荡信号；控制端口CTL0接收来自开关/衰减控制器的SPI接口信号，作为数字步进衰减器的控制信号。第三衰减器为3dB固定衰减器；双工器是由两组不同频率的滤波器构成的双向三端滤波器；混频器为基于GaAs MMIC的双平衡混频器；带通滤波器为多阶级联LC带通滤波器；放大器为基于GaAs MMIC的低噪声放大器；数字步进衰减器为基于GaAs MMIC的数字步进衰减器，其控制类型为TTL电平控制，控制端为SPI接口。所述射频切换装置，包括第一耦合器、第一开关、第二开关、第三开关、第二耦合器、负载、第一衰减器、第二衰减器、第一射频端口P0、第二射频端口P1、第三射频端口P2、第四射频端口P3、第五射频端口P4、控制端口CTL1。其中，第一耦合器，用于将环回电路送回数字收发信机的信号耦合出一部分，以便频谱分析仪监测数字收发信机的接收信号；第一开关、第二开关、第三开关，用于通过其组合切换，实现各射频测试链路的选择；第二耦合器，用于将数字收发信机反射回信号源的信号耦合出一部分，以便频谱分析仪测量数字收发信机的反射信号功率；负载，用于连接第三开关的空闲端W2，以免空载；第一衰减器，用于改善数字收发信机和信号源之间的阻抗匹配；第二衰减器，用于改善数字收发信机和频谱分析仪之间的阻抗匹配。第一耦合器，其主路上靠近耦合端CP1的一端连接第一射频端口P0，另一端连接第一开关的K1端，耦合端CP1连接第二开关的S1端；第一开关，其K0端连接第二射频端口P1，K2端经第二衰减器连接至第二开关的S2端，K3端经第一衰减器连接至第二耦合器主路上靠近耦合端CP2的一端；第二开关，其S0端连接第三射频端口P2，S3端连接第二耦合器的耦合端CP2；第三开关，其W0端连接第四射频端口P3，W1端连接第五射频端口P4，W2端连接负载，W3端连接第二耦合器主路上的另一端；第一开关的控制端、第二开关的控制端和第三开关的控制端相互连接在一起，并连接到控制端口CTL1，以实现三个开关接收相同的控制逻辑。第一耦合器、第二耦合器均为10dB定向耦合器；第一开关、第二开关、第三开关均为基于PIN二极管的单刀三掷射频开关，其控制类型为TTL电平控制，控制端为RS232串口；负载为50欧姆负载；第一衰减器、第二衰减器均为3dB固定衰减器。本技术的有益效果如下：1.所述系统特别适用于微波传输或宽带无线接入设备的数字收发信机研发阶段测试，系统设计充分考虑到研发阶段测试全面性需求，设计冗余度高；2.所述系统能够全面融合GPIB、RJ45、USB、RS232、SPI等控制接口，软硬件可扩展性好；3.所述系统将数字收发信机的所有射频测试链路进行系统集成，实现了各射频测试链路之间的自动切换及射频指标的自动测试，提高了测试效率和测试准确度；4.所述系统射频切换装置的三个开关使用相同的控制逻辑，简化了控制程序；5.所述系统实现了环回测试和接收通道测试链路共享，并实现了用数字收发信机的本端环回替代其远端环回，简化了测试环境和测试过程，降低了测试成本；6.所述系统还可实现调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节，满足测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于，包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路、射频切换装置；其中，所述主控计算机通过GPIB总线分别连接所述以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪，通过RJ45网线连接所述数字收发信机，通过USB总线连接所述开关/衰减控制器；所述数字收发信机通过RJ45网线连接所述以太网测试仪，通过DC电源线连接所述直流电源；所述开关/衰减控制器通过RS232串口线连接所述射频切换装置，通过SPI接口线连接所述环回电路；所述射频切换装置通过RF射频线分别连接所述数字收发信机、频谱分析仪、信号源、环回电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于数字收发信机射频测试的系统，其特征在于，包括主控计算机、以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪、数字收发信机、开关/衰减控制器、环回电路、射频切换装置；其中，所述主控计算机通过GPIB总线分别连接所述以太网测试仪、直流电源、信号源、频谱分析仪，通过RJ45网线连接所述数字收发信机，通过USB总线连接所述开关/衰减控制器；所述数字收发信机通过RJ45网线连接所述以太网测试仪，通过DC电源线连接所述直流电源；所述开关/衰减控制器通过RS232串口线连接所述射频切换装置，通过SPI接口线连接所述环回电路；所述射频切换装置通过RF射频线分别连接所述数字收发信机、频谱分析仪、信号源、环回电路。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控计算机，采用安装有测试程序的通用PC机，其带有GPIB卡、RJ45网口、USB接口；所述以太网测试仪，支持10/100/1000Mbps传输速率的测试,可进行物理层、数据链路层、网络层的误码率测试，其带有GPIB接口、RJ45网口；所述直流电源，采用程控方式实现软启动、软停止，其带有GPIB接口；所述信号源，为矢量信号源，可生成连续波信号、I/Q调制的矢量信号，其带有GPIB接口；所述频谱分析仪，可测量信号的信道功率、占用带宽、谐波、交调、杂散、频谱发射模板指标，其带有GPIB接口；所述数字收发信机，是借助天馈线系统，用来接收、发射经数字调制的无线信号的设备，其带有RJ45型管理端口MNG、RJ45型数据端口DT、射频端口TR1；所述开关/衰减控制器，可同时控制开关和数字步进衰减器，其输入接口为USB接口，其输出接口之一为RS232串口，用于输出射频切换装置的开关控制信号，其另一输出接口为SPI接口，用于输出环回电路的数字步进衰减器控制信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环回电路，包括第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器、射频端口TR0、本振端口LO、控制端口CTL0；其中，第三衰减器用于改善数字收发信机和环回电路之间的阻抗匹配；双工器用于隔离收、发信号；混频器用于将信号变频为数字收发信机可接收的信号；带通滤波器用于滤除本振泄漏、杂散干扰；放大器用于将变频后的信号进行有效放大；数字步进衰减器用于调节环回电路中信号链路的衰减度，以此实现数字收发信机接收信号功率的调节；射频端口TR0接收来自数字收发信机的信号，经第三衰减器、双工器、混频器、带通滤波器、放大器、数字步进衰减器，又经双工器、第三衰减器、射频端口TR0，将信号送回数...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾磊，周守利，熊德平，
申请(专利权)人：上饶师范学院，
类型：新型
国别省市：江西;36