一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法技术

本发明专利技术属于微波测试技术领域，具体提供一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，通过在前级放大器的输出端(待测行波管输入端)加入了反馈机制，以确保行波管输入功率是有效的，以得到正确的行波管输入输出特性测试结果；本发明专利技术能够完成行波管输入输出特性自动测试，测试进行中可在计算机上实时直观的看出行波管工作的线性区以及逐渐达到饱和的过程，可通过测试数据分析出特殊参数，如饱和点、1dB压缩点和小信号增益等，可存储数据以便其他用途；极大的提高了测试准确性及效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波测试
，具体涉及一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法。
技术介绍
行波管是一种重要的电真空器件，在电子对抗、雷达和卫星通信等领域得到了广泛的应用。功率是行波管最基本的参量，对行波管输入输出特性的研究表明，当行波管的输入功率较小时，其输出功率与输入功率是线性的关系，或者说行波管工作在线性区。在线性区的高端，当输入功率进一步加大后，输出功率仍然随输入功率的增加而增加，但增加速度变慢，其输出功率与输入功率不再是线性关系，这标志着行波管的工作跳到了非线性区。继续增大输入功率，输出功率不再增加，此时行波管达到饱和状态，继续增大输入功率输出功率设置可能会下降，行波管进去过饱和状态。输入输出特性描述了行波管的输出功率与输入功率之间的变化关系，通过输入输出特性曲线可以很直观地看出行波管工作的线性区以及逐渐到达饱和的过程。当下普遍的存在的情况，有些大功率的行波管对前级驱动信号功率要求较高，而现有的信号源输出功率能力范围有限，直接使用信号源的输出功率作为行波管的输入功率往往达不到行波管要求的功率标准。此时通常的做法是在信号源与行波管之间加入前级放大器来提高源功率。但由于前级放大器的增益波动影响，调整信号源功率来改变行波管输入功率时，可能出现行波管输入功率不跟随信号源输出功率改变而改变的情况，此时测试系统极易出现误判，得到不正确的测试结果。在现有的自动测试中，由于前级放大器增益波动的影响，测试结果常出现误判的情况。如增加信号源输出功率时检测到行波管的输出功率开始减小就得出行波管从饱和状态过渡到过饱和状态的结论，其实该现象也可能是由于前级放大器增益波动引起的，必须排除后种异常情况方能获得正确的测试结果。此缺点导致现有的自动测试系统在实际的行波管输入输出特性测试中受到了极大限制，本专利技术提供了一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，能够很好的解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法。为了实现该目的，本专利技术提供的技术方案为：一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，包括以下步骤：步骤1：初始化测试系统，设置信号源输出频率和功率计测试频率，初始化反馈次数为0；步骤2：设置信号源输出功率步进，初始化信号源输出功率为最小功率；步骤3：行波管输入端功率计和行波管输入端功率计分别采样待测行波管输入功率和输出功率；步骤4：判定待测行波管是否进入线性区，若进入，进入步骤5；否则，跳至步骤7；步骤5：判定待测行波管输入功率是否有效，判定准则如下：当反馈次数为0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与前一次测试数据，若本次测试数据大于前一次测试数据，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，标记行波管输入端功率计前一次测试数据为Dx，反馈次数加1，进入步骤8；当反馈次数为非0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与Dx，若本次测试数据大于Dx，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，反馈次数加1，进入步骤8；步骤6：判定行波管是否饱和，若饱和，则记录数据，并计算输出待测行波管该工作频点下的饱和点输入功率和输出功率、1dB压缩点输入功率和输出功率、饱和点增益、1dB压缩点增益及小信号增益，跳到步骤9；否则，记录数据，进入步骤7；步骤7：判定是否达到功率扫描结束条件，若未达到，则按照信号源输出功率步进增加信号源输出功率，跳至步骤3；若达到，则结束待测行波管该工作频点测试，跳至步骤9；步骤8：判定反馈次数是否达到预设阀值，若达到预设阀值，则报错，结束待测行波管该工作频点测试，跳至步骤9；否则，进入步骤7；步骤9：重复步骤1至步骤8，完成频率扫描，得到待测行波管各工作频点的输入输出特性。进一步的，所述功率扫描结束条件为满足以下任一条件：a、信号源输出功率达到极限；b、待测行波管输入功率达到了预设截止功率。本专利技术基于LabVIEW的仪器控制技术，利用LabVIEW软件通过LAN/GPIB总线实现对仪器的远程控制测量，使信号源和功率计协同有序的工作，并自动记录和保存数据到计算机，借助计算机强大的数据处理能力直接得到测试曲线，进而实现了数据和图形的实时同步显示，有效地扩展了功率计的功能；更重要的是程序可读性强、便于修改、易于移植，测试系统使用简单方便，使得本专利技术能够实现不同工作频段、不同特性的被测器件的测试，极大地提高工作效率。本专利技术与现有技术相比的有益效果为：本专利技术中提供一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，通过在前级放大器的输出端(待测行波管输入端)加入了反馈机制，以确保行波管输入功率是有效的，以得到正确的行波管输入输出特性测试结果；本专利技术能够完成行波管输入输出特性自动测试，测试进行中可在计算机上实时直观的看出行波管工作的线性区以及逐渐达到饱和的过程，可通过测试数据分析出特殊参数，如饱和点、1dB压缩点和小信号增益等，可存储数据以便其他用途；极大的提高了测试准确性及效率。附图说明图1是本专利技术带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法流程示意图图。图2是本专利技术带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法采用的测试系统图。图3是本专利技术带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法测试结果图。具体实施方式下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式，应当理解实施例仅供参考和说明使用，而不构成对本专利技术专利保护范围的限制。本实施例提供一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，其采用测试系统如图2所示：系统中主要用了两个仪器：具有GPIB/LAN接口的信号源和双通道功率计；为了保证测量质量，信号源的谐波分量要小；功率计所用的功率头和大功率负载要有良好的匹配性能；定向耦合器要有平坦的耦合度、较高的方向性以及良好的端口匹配；视待测行波管而定，所有的仪器和微波器件的工作频率、功率范围应符合要求，对定向耦合器的耦合度要经过进行的计算或评估，以保证功率头工作在线性区；计算机与仪器间通过GPIB/LAN总线相连。在此系统中，计算机通过总线控制信号源和功率计，信号源需按测试给定的条件发出一定的频率和功率信号，经过定向耦合器1对被测行波管的输入功率取样，定向耦合器2对被测行波管的输出功率取样，分别由功率头1和2采集，送入功率计进行测量，计算机对采集到的数据进行处理给出被测行波管的等激励特性曲线图表。一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，其流程如图1所示，详细步骤如下：一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，包括以下步骤：步骤1：初始化测试系统，设置信号源输出频率和功率计测试频率，初始化反馈次数为0；步骤2：设置信号源输出功率步进，初始化信号源输出功率为最小功率；步骤3：行波管输入端功率计和行波管输入端功率计分别采样待测行波管输入功率和输出功率；步骤4：判定待测行波管是否进入线性区，若进入，进入步骤5；否则，跳至步骤7；步骤5：判定待测行波管输入功率是否有效，判定准则如下：当反馈次数为0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与前一次测试数据，若本次测试数据大于前一次测试数据，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，标记行波管输入端功率计前一次测试数据为Dx，反馈次数加1，进入步骤8；当反馈次数为非0时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，包括以下步骤：步骤1：初始化测试系统，设置信号源输出频率和功率计测试频率，初始化反馈次数为0；步骤2：设置信号源输出功率步进，初始化信号源输出功率为最小功率；步骤3：行波管输入端功率计和行波管输入端功率计分别采样待测行波管输入功率和输出功率；步骤4：判定待测行波管是否进入线性区，若进入，进入步骤5；否则，跳至步骤7；步骤5：判定待测行波管输入功率是否有效，判定准则如下：当反馈次数为0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与前一次测试数据，若本次测试数据大于前一次测试数据，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，标记行波管输入端功率计前一次测试数据为Dx，反馈次数加1，进入步骤8；当反馈次数为非0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与Dx，若本次测试数据大于Dx，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，反馈次数加1，进入步骤8；步骤6：判定行波管是否饱和，若饱和，则记录数据，并计算输出待测行波管该工作频点下的饱和点输入功率和输出功率、1dB压缩点输入功率和输出功率、饱和点增益、1dB压缩点增益及小信号增益，跳到步骤9；否则，记录数据，进入步骤7；步骤7：判定是否达到功率扫描结束条件，若未达到，则按照信号源输出功率步进增加信号源输出功率，跳至步骤3；若达到，则结束待测行波管该工作频点测试，跳至步骤9；步骤8：判定反馈次数是否达到预设阀值，若达到预设阀值，则报错，结束待测行波管该工作频点测试，跳至步骤9；否则，进入步骤7；步骤9：重复步骤1至步骤8，完成频率扫描，得到待测行波管各工作频点的输入输出特性。...

【技术特征摘要】
1.一种带前级放大器的行波管输入输出特性自动测试方法，包括以下步骤：步骤1：初始化测试系统，设置信号源输出频率和功率计测试频率，初始化反馈次数为0；步骤2：设置信号源输出功率步进，初始化信号源输出功率为最小功率；步骤3：行波管输入端功率计和行波管输入端功率计分别采样待测行波管输入功率和输出功率；步骤4：判定待测行波管是否进入线性区，若进入，进入步骤5；否则，跳至步骤7；步骤5：判定待测行波管输入功率是否有效，判定准则如下：当反馈次数为0时，比较行波管输入端功率计本次测试数据与前一次测试数据，若本次测试数据大于前一次测试数据，则判定有效，反馈次数置0，进入步骤6；否则，标记行波管输入端功率计前一次测试数据为Dx，反馈次数加1，进入步骤8；当反馈次数为非0时，比较行波管输入端功率计本次...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄桃，周小社，宫大鹏，李斌，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51