[发明专利]一种VNA复用仪及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电路设计领域、微波射频测试领域，具体涉及一种VNA复用仪及其方法。

背景技术

VNA即矢量网络分析仪，是一种电磁波能量的测试设备。VNA既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值，又能测相位，VNA能用史密斯圆图显示测试数据。

VNA功能很多，被称为“仪器之王”，是射频微波领域的万用表，对使用者的专业技术要求还是比较高的；VNA主要是根据频率来划分的，频率越高，价格自然就越高。

一般的VNA都有二个或者四个端口，常规的测试器件需要两个端口，但是即便是四端口的VNA也无法支持两个用户同时进行测试。这就很大程度的限制了生产效率。

VNA的功能很全面也很强大，但对于生产特定一类的射频微波器件的企业来说，并不需要使用这么多的功能。常规的测试我们称为S参数，需要测试的有S11、S22，称为驻波比或者回波损耗，S21为插损或者相位，S12测试隔离度。对于一个新上手的人员来说，学习仪表的使用和器件的调试也需要一段时间，这就需要特别空出一台仪表来进行培训，这在生产线上就会造成资源的浪费。

现有的VNA目前一台只能供应一个人使用，如果一个生产企业的规模在扩大之后，产线就会相应的扩大，但是相应的每一个工位都会需要配备一台VNA，这就需要一笔不菲的资金，其次一台VNA一次只能供一人使用，势必会造成资源的浪费，同时效率低下，无法有效的提高生产效率，对于任何企业来说，这都是急需要解决的问题。

专利号为CN101871973A，名称为“基于VNA的分时复用测量系统及测量方法”，该专利也提出了一种可提高VNA利用率的方法，该专利采用射频多路开关将VNA的端口进行分配，并通过计算机的控制对VNA的端口进行分配，但是该专利中射频多路开关是通过计算机进行控制，在使用的过程中，需要提前对计算机进行一定的设置才能控制射频多路开关的使用，同时射频多路开关为单独的设备，在测试的时候  需要对射频多路开关与计算机和VNA的进行连接设置，还需要进行网络设置，非常繁琐，增加了测试的繁琐程度，另外，该专利使用分时复用的方法，测试者需要自己对使用的当前通道进行设置，不利于提高利用率，同时该方法对各个端口进行一次检测后，进行端口排序列队等待，当一个端口测试完成后，将所有的端口测量顺序依次提前，该方法需要人为发送指令，由计算机排序，不但浪费时间，而且不能有效的利用端口，一旦测量顺序固定后，无法及时的进行更改，仍然不能很好的解决提高VNA利用率的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种VNA复用仪及其方法，设计了与VNA相适应的一款VNA复用仪，该系统中方法采用轮询的方式对每个测试端口进行访问，随时测试每个端口的测量状态，当一个端口测量完成时，自动切换到另一个端口，该方法不需要人为发送测试顺序指令，自动对测量端口进行测量匹配，更加有效了提高了VNA的利用率，并减少了使用者的操作流程，同时将VNA复用仪中的VNA复用仪中的射频开关和主控制模块集成到一个标准的机箱中，使用方便，且具有一定的承重能力，使用时不易损坏，同时该方法将一台VNA等效为多个VNA进行使用，不仅节省了测试成本，也提高了测试的效率和仪器的利用率。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

    一种VNA复用仪及其方法，包括VNA、计算机、网络设备、显示器，还包括VNA复用模块，VNA复用模块包括至少两个射频开关、主控制模块、电源转换模块、供电模块；

主控制模块分别与射频开关、供电模块相连，供电模块还与电源转换模块相连；

所述电源转换模块将供电模块的电压转换成射频开关或者其他部件需要的电压；

所述VNA复用模块与VNA相连，VNA与网络设备相连，网络设备分别与计算机和显示器相连；

所述射频开关的输入端分别与VNA的测量端口相连，所述射频开关的输出端与DUT相连。

作为本发明的进一步优化方案，还包括所述供电模块分为三大类，包括AC模块，DC模块，USB供电模块；

作为本发明的进一步优化方案，所述射频开关为一分N的固态开关,N≥2。

作为本发明的进一步优化方案，所述网络设备为交换机或集线器。

一种VNA复用仪的方法，包括如下步骤：

步骤一：打开矢量网络分析仪，设置使其处于测试状态， VNA复用模块向矢量网络分析仪发送控制命令，令其打开四个测试通道，当无测试进行的时候，四个通道保持待机的状态；