一种基于混合总线的射频功率放大器自动测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于混合总线的射频功率放大器自动测试系统，包括用于仪器设置并测试及结果处理的主控计算机、基于ＧＰＩＢ和ＬＸＩ的混合测试总线、ＧＰＩＢ接口卡、可编程直流电源、射频信号源、固定衰减器和频谱分析仪。本自动测试系统综合采用了ＧＰＩＢ（通用接口总线）、ＬＸＩ（局域网的仪器扩展）等控制总线，既兼顾到传统仪器接口中ＧＰＩＢ广泛的应用，又利用了ＬＸＩ的低成本、高速率和高可靠性，在保持低成本的同时有效提高了射频功率放大器的测试效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频功率放大器领域，尤其涉及射频功率放大器的研发和生产自 动化测试。
技术介绍
射频功率放大器是射频通信设备中非常重要的一个组件，往往用于发射端最后一 级，对输出功率和ACPR (邻近信道功率比)等值有较为严格的要求。对射频功率放大器的 测试如何既准确高效又尽量节约成本是一个日益突出的难题。现行对射频功率放大器的测试方式主要是两种，在研发测试一般是手动操作射频 信号源、频谱仪和直流电源等设备，手动记录测试数据；在生产测试一般是采用昂贵的ATE (自动测试设备)机台，实现自动控制和测试。这两种测试方式在不同阶段都需要实行，但是 由于测试设备和测试方式的不同，这两种方式的测试结果在客观上存在差异，需要做校准。自动化测试总线从20世纪七十年代的GPIB开始，不断发展，先后又出现了 VXI (标准总线在仪器领域的扩展)、PXI (面向仪器系统的外部设备互连总线扩展)和LXI (局域 网的仪器扩展)总线技术。GPIB由于发展最早，普及率最高，成熟稳定，所以很多测试设备 都保留了这种接口，但是它连接设备数量有限，控制距离有限，数据速率低，且线缆造价高； VXI由于需要较大的VXI机箱和1394控制等等，成本高，开发复杂；PXI则尚未在测试设备 接口中获得普及；LXI作为21世纪出现的最新总线技术，将以太网的优势引入仪器领域，大 大降低了成本，并提供了更高的数据传输速率和更方便的远程控制，已经迅速在测试设备 中普及。
技术实现思路
本技术提供一种能同时用于研发测试和生产测试的射频功率放大器自动化 测试系统，使其能在保持极低成本的同时实现自动化控制、测试和数据分析。本技术解决上述技术问题的技术方案如下提供一种基于混合总线的射频功 率放大器自动测试系统，包括用于仪器设置并测试及结果处理的主控计算机、基于GPIB和 LXI的混合测试总线、GPIB接口卡、可编程直流电源、射频信号源、固定衰减器和频谱分析 仪；其中，所述主控计算机连接到GPIB接口卡；GPIB接口卡通过GPIB总线分别连接射频信 号源和可编程直流电源；射频信号源输出接口连接到待测射频功率放大器输入接口 ；可编 程直流电源提供给待测射频功率放大器电源电压、参考电压和模式电压；待测射频功率放 大器的输出接口连接到固定衰减器的输入接口 ；固定衰减器的输出接口连接到频谱分析仪 的输入接口 ；主控计算机对可编程直流电源和射频信号源的输出以及频谱分析仪的测量进 行设置，并通过LXI总线控制频谱分析仪对待测射频功率放大器输出信号进行测试，且存 储测试结果。本技术的有益效果是由于统一了研发和生产测试环境，减少了对比和校准 的工作；相比传统的研发测试在未增加成本的同时提高了自动化程度，相比传统的生产测试在保持自动控制和测试的同时降低了成本。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述GPIB接口卡卡采用板卡形式内插于计算机机箱的PCI-GPIB卡，或采 用便于连接的USB-GPIB卡。进一步，所述自动测试系统，还包括射频线缆，其用于连接射频信号源到待测射频 放大器、连接待测射频放大器到固定衰减器、连接固定衰减器到频谱分析仪。进一步，所述LXI总线采用RJ45网线。采用上述进一步方案的有益效果是兼顾了新型仪器总线技术带来的高速率、低成 本和高可靠性。进一步，所述用于待测射频功率放大器的可编程直流电源至少含有两路电源输出ο进一步，所述通过LXI总线控制频谱分析仪对待测射频功率放大器输出信号进行 的测试依次为连通性测试、电流测试、功率测试、信道功率测试和ACPR测试。进一步，所述电流测试依次为静态电流、工作电流、漏电流和参考电流测试，功率 测试依次为输出功率、增益、谐波抑制和功率增加效率测试。附图说明图1为本技术混合总线射频功率放大器自动化测试系统的组成示意图；图2为本技术混合总线射频功率放大器自动化测试系统工作流程的示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本技术的范围。作为本技术一个实施例的混合总线射频功率放大器自动化测试系统如图所 示如图1所示的本实施例混合总线射频功率放大器自动化测试系统的组成示意图， 自动测试系统主要包括主控计算机101、GPIB接口卡103、射频信号源105、待测射频功率放 大器107、固定衰减器109、频谱分析仪110、可编程直流电源108、GPIB线缆104和RJ45网 线111。USB线缆102用于连接GPIB接口卡到主控计算机USB接口 ；射频线缆106用于连 接射频信号源到待测射频放大器、连接射频放大器到固定衰减器、连接固定衰减器到频谱 分析仪。主控计算机101提供USB接口连接到USB-GPIB接口卡103，通过GPIB总线控制 可编程直流电源108和射频信号源105，还提供RJ45网线接口，通过LXI总线控制频谱分 析仪110。主控计算机101可控制仪器设置、测试和结果处理三大部分，是整个自动化测试 系统的控制中枢，仪器设置依次包括对可编程直流电源的输出设置、对射频信号源的输出 设置和对频谱分析仪的测量设置；测试依次分连通性测试、电流测试、功率测试、信道功率 测试和ACPR测试，其中，电流测试依次分静态电流、工作电流、漏电流和参考电流，功率测 试依次分输出功率、增益、谐波抑制和功率增加效率，可实现固定步长的输入功率的扫描测 试，可以实现变换频率的扫描测试；结果处理依次包括电流测试结果Excel存储和曲线图4绘制、功率测试结果Excel存储和曲线图绘制、信道功率测试结果Excel存储和曲线图绘 制、ACPR测试结果Excel存储和曲线图绘制。GPIB接口卡103用于实现计算机接口到GPIB接口的转换。本实施例采用Agilent USB-GPIB接口卡82357B，因为USB接口在现有计算机中已经普及。实际过程中采用板卡形 式的PCI-GPIB接口卡等其他形式GPIB卡也可以。射频信号源105提供待测射频放大器107测试所需要的输入波形。当测试连续波 增益、输出功率和谐波抑制时，射频信号源105输出连续波信号，幅度和频率可控；当测试 ACPR和信道功率时，射频信号源105输出特定调制信号，幅度和频率可控。待测射频功率放大器107是应用于移动通信终端设备的发射端末级，实现对特定 标准的调制信号的功率放大，对输出功率和ACPR等值有较高要求。固定衰减器109是为了防止射频功率放大器输出功率超过频谱分析仪最大输入 功率而设置的。它可以对射频功率放大器输出功率产生一个固定的衰减，如30dB，有效保护 频谱分析仪。此固定衰减值需在频谱分析仪中做补偿。频谱分析仪110用于对待测射频功率放大器107的输出进行频谱分析和指标测 试。待测功率放大器107的输出功率、ACPR、信道功率、谐波抑制等，都由频谱分析仪测试。可编程直流电源108用于向待测射频功率放大器107提供供电电压、参考电压和 模式电压，至少含有两路电源输出。静态电流、工作电流、漏电流、参考电流这些电流值可直 接由可编程直流电源108测量和显示。GPIB电缆104用于连接GPIB接口卡103和射频信号源105、连接射频信号源105 和可编程直流电源108。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合总线的射频功率放大器自动测试系统，其特征在于，包括主控计算机、基于ＧＰＩＢ和ＬＸＩ的混合测试总线、ＧＰＩＢ接口卡、可编程直流电源、射频信号源、固定衰减器和频谱分析仪；其中，所述主控计算机连接到ＧＰＩＢ接口卡；ＧＰＩＢ接口卡通过ＧＰＩＢ总线分别连接射频信号源和可编程直流电源；射频信号源输出接口连接到待测射频功率放大器输入接口；可编程直流电源提供给待测射频功率放大器电源电压、参考电压和模式电压；待测射频功率放大器的输出接口连接到固定衰减器的输入接口；固定衰减器的输出接口连接到频谱分析仪的输入接口；主控计算机对可编程直流电源和射频信号源的输出以及频谱分析仪的测量进行设置，并通过ＬＸＩ总线控制频谱分析仪对待测射频功率放大器输出信号进行测试，且存储测试结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑞，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]