[发明专利]一种高功率微波效应实验测试方法及自动化测试系统

权利要求书

1.一种高功率微波效应实验自动化测试系统，其特征在于，包括高功率微波注入单元、反射信号测试单元、S参数实时测试单元、输出信号测试单元、上位机；

所述高功率微波注入单元，包括依次级联的微波信号源、固态微波功率放大器、第一环形器、第一定向耦合器、合路器、功率计、第一吸收负载；所述微波信号源受上位机控制用于产生高功率微波信号；所述固态微波功率放大器用于放大高功率微波信号；所述第一环形器用于隔离来自第一定向耦合器输入端面的反射信号，防止反射功率过大而导致功放受损，也为了防止功放因后级失配反射产生自激；所述第一吸收负载用于吸收被第一环形器隔离的第一定向耦合器输入端面的反射信号；所述第一定向耦合器用于耦合部分高功率微波信号送至功率计，其余高功率微波信号进入合路器；所述功率计用于测量放大后的高功率微波信号的功率，用于计算回波损耗；所述合路器用于将高功率微波信号和扫频信号馈入第二定向耦合器中；

所述反射信号测试单元，包括第二定向耦合器、第一频谱仪；所述第二定向耦合器，用于接收合路器输出的信号并馈入待测件，还用于耦合部分待测件输入端面的反射功率至第一频谱仪中检测；所述第一频谱仪受上位机控制用于测试端面反射信号的各个频谱分量，并将测量的端面反射信号的各个频谱分量传至上位机，后续对高功率微波注入过程中待测件输入端面反射信号频谱里各个频点分量做分析；

所述S参数实时测试单元，包括矢量网络分析仪、第二环形器、第二吸收负载、衰减器；所述矢量网络分析仪受上位机控制用于对待测件进行实时扫频，在高功率微波注入前后测量待测件的关键参数，在高功率微波注入过程中测量待测件的实时S₂₁参数，并将测量得到的数据传至上位机；所述矢量网络分析仪还用于给待测件提供模拟的工作信号；所述第二环形器，用于隔离合路器泄露的高功率微波信号和在合路器输入端面产生的反射信号；所述第二吸收负载用于吸收被第二环形器隔离的高功率微波信号和合路器输入端面的反射信号；所述衰减器用于保护矢量网络分析仪，降低馈入矢量网络分析仪的微波功率，避免测试仪器损伤；

所述输出信号测试单元，包括第三定向耦合器、第三吸收负载、功率分配器、第二频谱仪；所述第三定向耦合器，用于将待测件的输出信号耦合部分至功率分配器，剩余信号馈入吸收负载；所述第三吸收负载用于吸收剩余的待测件输出信号；所述功率分配器用于将耦合的待测件输出信号以一定的比例分成两路，一路馈入第二频谱仪，另一路经衰减器馈入矢量网络分析仪，用于完成待测件的关键参数、S₂₁参数实时数据的测量；所述第二频谱仪用于测试待测件输出信号频谱上的各个频点分量，并将测量得到的待测件输出信号频谱上的各个频谱分量传给上位机；

所述上位机，用于控制各个单元并获取测试得到的高功率微波注入过程中放大的高功率微波信号功率、待测件输入端面反射信号的功率谱分量、待测件输出信号的功率谱分量、待测件的S₂₁参数实时数据和待测件的关键参数；根据测得的各项参数的综合变化评估高功率微波注入对待测件产生的影响。

2.如权利要求1所述的一种高功率微波效应实验自动化测试系统，其特征在于，当待测件为有源器件时，还设置有稳压直流电源，用于获取待测件工作电流、工作电压数据。