[发明专利]一体化脉冲状态噪声系数测试方法及测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体涉及一种一体化脉冲状态噪声系数测试方法及测试仪。

背景技术

目前雷达、通信等领域的低噪声接收机系统、分系统、组件等大多工作在脉冲状态下，噪声系数作为低噪声接收机系统的一项重要技术指标，必须在其脉冲工作状态下进行测试。高灵敏度的接收机可以降低发射机的发射功率，降低发射功率意味着可采用更小规格的、更小输出功率的功率放大器、更小的天线和更低的成本，所以精确测量接收机系统脉冲工作状态下的噪声系数对于脉冲体制下电子通信领域系统优化设计有着极其重要的作用。

国内一体化噪声系数测试仪器目前频率范围覆盖10MHz-40GHz，而且只适用于不间断工作状态下被测件的噪声系数测量，不能进行脉冲状态下被测件的噪声系数测量。

从国外来看，由美国安捷伦公司提供配套仪器，AURIGA公司进行系统集成和脉冲状态噪声系数测量方法研究，开发了AU13000系列综合噪声系数分析仪(SNFA)，AURIGA公司提供的分体式脉冲状态下噪声系数测试系统，实现了微波毫米波低噪声器件脉冲工作状态的噪声系数的测量。系统包括VXI网络参数测试模块、信号发生器、信号处理器和固态噪声源等。目前达到的技术水平是：在50MHz～50GHz频率覆盖范围内可提供最小脉冲宽度为1μS的脉冲噪声系数测量。

除美国AURIGA公司外，德国RS公司也提供脉冲状态噪声系数测试解决方案。RS公司是在频谱分析仪的基础上加噪声系数测试选件，通过外配函数或脉冲信号发生器实现脉冲模式下的噪声系数测量。函数或脉冲发生器提供脉冲偏置信号，脉冲占空比由被测件测试标准确定，函数或脉冲发生器同时还提供与放大器偏置同步的触发脉冲信号至频谱分析仪。

现有脉冲状态噪声系数测试系统主要有以下缺点：

(1)需要多台仪器、系统连接复杂、可靠性低、成本高、测试效率低。

(2)频率范围最高到50GHz，不能进行更高频率被测件的测量。

(3)系统灵敏度不高，测试精度差。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一体化脉冲状态噪声系数测试仪以解决目前需使用多台设备、仪器组成的测试系统带来的体积庞大、成本昂贵、连接复杂、可靠性低的问题。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种一体化脉冲状态噪声系数测试仪，包括：

宽带噪声接收机模块、时钟基准模块、脉冲信号发生器模块、主控计算机模块、系统软件模块及电源模块；

其中，所述宽带噪声接收机模块，用于接收10MHz-67GHz的待测射频信号，并对其进行分段滤波、低噪声放大和下变频，对变频后的中频信号进行数字化处理后通过系统总线发送给主控计算机模块；

所述时钟基准模块分别连接所述宽带噪声接收机模块和所述脉冲信号发生器模块，用于为宽带噪声接收机模块的锁相本振产生和脉冲信号的发生提供高稳定的参考时基；

所述脉冲信号发生器模块用于同时提供两路同步脉冲信号，其最小脉冲宽度为1μS，一路用于给被测件的偏置输入，用来模拟被测件的实际工作状态；另一路作为测试的同步触发信号；

所述主控计算机模块，通过总线连接该测试仪的其它各个模块，用于通过总线调用所述系统软件模块完成对整个系统的控制，以实现对接收到的脉冲噪声信号的处理；

所述系统软件模块与所述主控计算机模块连接，供所述主控计算机模块调用；

所述电源模块用于为所有的硬件模块提供可靠稳定的直流电源。

进一步的，所述宽带噪声接收机模块包括：

微波毫米波开关组件、射频信号预处理子模块、射频前置放大器、射频上变频电路、宽带本振合成子模块、微波前置放大器、毫米波前置放大器、混频滤波组件、宽带下变频组件及中频处理模块；其中，

所述微波毫米波开关组件，用于将接收到的所述10MHz-67GHz的待测射频信号分为射频信号、微波信号和毫米波信号，分别对应10MHz-4GHz、4GHz-50GHz和50GHz-67GHz三个频段，分别接入所述射频信号预处理子模块、微波前置放大器以及毫米波前置放大器；

所述射频信号预处理子模块，包括匹配衰减网络、低通滤波器；所述匹配衰减网络用于将所述射频信号进行衰减；所述低通滤波器滤波用于对所述射频信号进行低通滤波；

所述射频前置放大器用于对衰减、低通滤波后的射频信号进行放大，并输出至所述射频上变频电路；