[发明专利]一种双频非线性矢量网络参数测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种双频非线性矢量网络参数测试装置及方法，属于双频非线性矢量网络参数测试领域，针对微波器部件非线性行为模型表征难题与非线性矢量网络参数测试现状，本发明建立了一种双频非线性矢量网络参数测试装置及方法，重新定义了非线性器部件的非线性模型参数，并给出了测试参数的定义，即W参数定义，解决了微波器部件的双频非线性行为模型表征与测试难题，更方便的衡量混频器、放大器、无源器部件的非线性特性，具有良好的推广价值。

主权项

一种双频非线性矢量网络参数测试装置，其特征在于：包括频率参考模块、选择开关、测试端口、倍频选择单元、接收机、耦合器、混频器、计算机模块以及负载；其中：所述选择开关，包括第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关、第四选择开关、第五选择开关、第六选择开关和第七选择开关；所述测试端口，包括第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口；所述倍频选择单元，包括第一倍频选择单元和第二倍频选择单元，用于实现信号的直通、二倍频、三倍频至N倍频的选择；所述接收机，包括用于提供非线性测试的相位参考的R接收机、用于测试第一信号源的输出信号的R1接收机、用于测试第二信号源的输出信号的R2接收机、用于测试进入第一测试端口信号的A接收机、用于测试进入第二测试端口信号的B接收机以及用于测试进入第三测试端口信号的C接收机；所述接收机主要由混频模块、中频调理模块、A/D转换模块以及DSP矢量计算模块组成；所述耦合器，包括第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器和第五耦合器；所述第一耦合器，用于从第一信号源的发射信号耦合部分信号送入R1接收机；所述第二耦合器，用于从第二信号源的发射信号耦合部分信号送入R2接收机；所述第三耦合器，用于从第一测试端口的入射信号耦合部分信号送入A接收机；所述第四耦合器，用于从第二测试端口的入射信号耦合部分信号送入B接收机；所述第五耦合器，用于从第三测试端口的入射信号耦合部分信号送入C接收机；所述混频器，用于混频第一倍频选择单元输出信号和第二倍频选择单元输出信号，并将混频后的信号经第五选择开关输出至R接收机；所述负载包括第一负载和第二负载；第一选择开关为单刀双掷开关，其公共端通过第一耦合器连接至第一信号源，其第一选择端通过第三选择开关、第三耦合器连接至第一测试端口，其第二选择端通过第四选择开关、第五耦合器连接至第三测试端口；第二选择开关为单刀三掷开关，其公共端通过第二耦合器连接至第二信号源，其第一选择端通过第四选择开关、第五耦合器连接至第三测试端口，其第二选择端直接连接至第二测试端口，其第三选择端通过第一选择开关连接至第一测试端口；第三选择开关为单刀双掷开关，其公共端通过第三耦合器连接至第一测试端口，其第一选择端通过第一选择开关、第一耦合器连接第一信号源使得信号从第一测试端口输出，其第二选择端直接连接至第二负载使从第一测试端口进入的信号由第二负载吸收；第四选择开关为单刀双掷开关，其公共端通过第五耦合器连接至第三测试端口，其第一选择端通过第二选择开关连接至第二信号源使得信号从第三测试端口输出，其第二选择端直接连接至第一负载使从第三测试端口进入的信号由第一负载吸收；第五选择开关为单刀三掷，其公共端连接至R接收机，其第一选择端通过第六选择开关连接至第一倍频单元得到第一信号源的倍频信号，其第二选择端通过第七选择开关连接至第二倍频单元得到第二信号源的倍频信号，其第三选择端直接连接至混频器；第六选择开关为单刀双掷，其公共端连接至第一倍频选择单元，其第一选择端通过第五选择开关连接至R接收机，其第二选择端通过混频器、第五选择开关连接至R接收机；第七选择开关为单刀双掷，其公共端连接至第二倍频选择单元，其第一选择端通过第五选择开关连接至R接收机，其第二选择端通过混频器、第五选择开关连接至R接收机；所述频率参考模块，产生第一信号源和第二信号源两个信号源和一个用于为接收机提供本振信号的本振源；所述第一信号源和第二信号源独立或合路输入至第一测试端口或第三测试端口，第二信号源独立输出至第二测试端口，本振源为R接收机、R1接收机、R2接收机、A接收机、B接收机、C接收机六个接收机提供本振信号；所述第一信号源和第二信号源的两路信号分别功分进入第一倍频选择单元和第二倍频选择单元，从第一倍频选择单元输出的信号，经第六选择开关、第五选择开关送入R接收机；或从第二倍频选择单元输出的信号，经第七选择开关、第五选择开关送入R接收机；或从第一倍频选择单元输出的信号和从第二倍频选择单元输出的信号分别经第六选择开关和第七选择开关后进入混频器混频，经过混频器混频后经第五选择开关送入R接收机；R接收机中的信号和经过第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器和第五耦合器耦合分别进入R1接收机、R2接收机、A接收机、B接收机和C接收机中的信号分别与本振源产生的本振信号进行混频输出中频信号，所述中频信号经过中频调理模块进行中频调理后进入A/D转换模块进行采样、转换，之后进入DSP矢量计算模块，对数字化中频信号进行I/Q分解和滤波，测试接收信号的幅度和相位，测试数据交由计算机模块进行非线性建模；同时计算机模块又控制第一信号源和第二信号源和本振源的扫描频率和功率。