射頻/微波信號自動測試系統(tǒng)方案

1.概述
射頻/微波信號自動測試系統(tǒng)是一種基于PXI總線的集射頻/微波信號發(fā)生與分析功能于一體的自動化測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有以下特點：

(1)靈活性—射頻/微波信號自動化測試系統(tǒng)是一個以軟件為中心的、模塊化,、標準化,、可重配置系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種應用的用戶自定義系統(tǒng)。
(2)高性能—傳統(tǒng)的射頻/微波信號自動化測試系統(tǒng)由GPIB臺式儀器、VXI總線模塊儀器等組成，越來越不能適應自動化測試中測試吞吐量的高要求,，PXI/PXIE總線模塊儀器。
(3)低成本和短周期—系統(tǒng)研制選用標準化,、模塊化的總線模塊儀器,，模塊儀器可在多個測試平臺復用，研制成本,、維護成本低,，并且開發(fā)周期短。
(4)體積小—更小的體積,、更少的儀器完成同樣甚至更多的測試,。
(5)長期使用性和可升級性—系統(tǒng)采用工業(yè)標準化的模塊儀器，保證了系統(tǒng)的開放性,、擴展性,，保證了系統(tǒng)可持續(xù)升級性。

2.技術指標要求

2.1射頻微波信號發(fā)生部分技術指標要求

2.1.1矢量信號源技術指標要求

頻段技術指標

通道數(shù):1路
輸出波形：調(diào)制波,、CW(連續(xù)波)
頻率范圍：100kHz～6GHz
頻率分辨率：1Hz(100kHz～3GHz),、2Hz(3GHz～6GHz)
輸出功率：-120dBm～6dBm
功率準確度：>1.5dB
單邊帶相位噪聲：<-116dBc/Hz@1kHz(2GHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-30dBc
內(nèi)部調(diào)制方式：AM調(diào)制、FM調(diào)制,、數(shù)字IQ調(diào)制
外部調(diào)制方式：模擬或者數(shù)字IQ調(diào)制
數(shù)字IQ調(diào)制：FSK,、MSK、PSK,、16QAM、64QAM,、GMSK等,；EVM<2%
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.7

第二頻段技術指標

通道數(shù):1路
輸出波形：CW(連續(xù)波)
頻率范圍：6GHz～18GHz
頻率步進：1Hz
輸出功率：-120dBm～20dBm
功率平坦度：<±1.5dB
單邊帶相位噪聲：<-135dBc/Hz@1kHz(0.01GHz)、<-85dBc/Hz@1kHz(18GHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-40dBc
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.7

2.1.2連續(xù)波信號源技術要求

頻段技術指標

通道數(shù):1路
輸出波形：CW(連續(xù)波)
頻率范圍：3GHz～18GHz
頻率步進：10Hz
輸出功率：>5dBm
功率平坦度：<±1.5dB
單邊帶相位噪聲：<-135dBc/Hz@1kHz(0.01GHz),、<-85dBc/Hz@1kHz(18GHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-40dBc
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.7

第二頻段技術指標

Ø通道數(shù):1路
Ø輸出波形：CW(連續(xù)波)
頻率范圍：3GHz～6GHz
頻率步進：10Hz
輸出功率：>5dBm
功率平坦度：<±1.5dB
單邊帶相位噪聲：<-120dBc/Hz@1kHz(3GHz),、<-115dBc/Hz@1kHz(6GHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-30dBc
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.7

第三頻段技術指標

通道數(shù):1路
輸出波形：CW(連續(xù)波)
頻率范圍：100kHz～3GHz
頻率步進：2Hz
輸出功率：>5dBm
功率平坦度：<±1.8dB
單邊帶相位噪聲：<-125dBc/Hz@1kHz(100MHz)、<-95dBc/Hz@1kHz(3GHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-15dBc(100kHz～1.3GHz),、<-25dBc(1.3GHz～3GHz)
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.8

第四頻段技術指標

Ø通道數(shù):4路
輸出波形：CW(連續(xù)波)
頻率范圍：100MHz
輸出功率：>5dBm
單邊帶相位噪聲：<-125dBc/Hz@1kHz(100MHz),、<-112dBc/Hz@1kHz(100MHz)
非諧波雜散:<-65dBc
諧波：<-15dBc
輸出阻抗：50Ω
駐波比：<1.1

2.2射頻微波信號分析部分技術要求

Ø功能：頻率測量,、功率測量、頻譜測量
Ø通道數(shù):10個測試通道（100kHz～500MHz）
1個測試通道（1.5MHz～6GHz）
6個測試通道（1GHz～7.5GHz）
4個測試通道（9GHz～18.5GHz）
1個測試通道（3GHz～18.5GHz）
頻率范圍：100kHz～18.5GHz
大輸入功率：30dBm
輸入衰減范圍：0—70dB,，10dB步進
頻率跨度（SPAN）:1kHz～40MHz
瞬時分析帶寬：≤40MHz
測量動態(tài)范圍：≥120dB
寄生響應：≤-90dB
相位噪聲：<-115dBc/Hz@10kHz(10GHz)
分辨率帶寬：1Hz～8MHz
頻率精度：≤10Hz
功率精度：≤1dB
輸入阻抗：50Ω
駐波比：<2

3.射頻微波信號自動測試系統(tǒng)總體方案設計

射頻微波信號自動測試系統(tǒng)采用以軟件為中心,、模塊化、標準化,、可重配置系統(tǒng)設計思路,，采用安捷倫、美國國家儀器,、阿法斯等公司的射頻/微波信號發(fā)生器,、下變頻器、本振源,、開關,、數(shù)字化儀等PXI總線模塊構(gòu)成系統(tǒng)硬件平臺，采用北京坤馳公司的射頻微波信號自動測試系統(tǒng)軟件,、模塊驅(qū)動軟件等構(gòu)成系統(tǒng)軟件平臺,，實現(xiàn)多路、寬帶射頻微波信號產(chǎn)生和測試的功能,，射頻微波信號自動測試系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示,。

射頻微波信號自動測試系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)管理軟件、射頻微波信號產(chǎn)生和分析應用軟件,、模塊驅(qū)動程序庫軟件等,。系統(tǒng)管理軟件用于用戶、自動測試程序,、測試數(shù)據(jù)庫,、模塊驅(qū)動程序庫、測試波形數(shù)據(jù)顯示等管理,；射頻微波信號產(chǎn)生和分析應用軟件用于波形產(chǎn)生數(shù)據(jù)的生成和測試數(shù)據(jù)的處理等,；模塊驅(qū)動程序用于控制各個組成模塊儀器按應用軟件設置的參數(shù)工作。

射頻微波信號自動測試系統(tǒng)硬件平臺包括工控機,、射頻微波信號產(chǎn)生單元,、射頻微波信號分析單元、顯示控制單元等,。射頻微波信號產(chǎn)生單元主要由PXI機箱,、以太網(wǎng)口控制器、ATX電源,、矢量信號發(fā)生器,、連續(xù)波信號發(fā)生器、放大器、衰減器等組成,。射頻微波信號分析單元主要由PXI機箱,、以太網(wǎng)口控制器、ATX電源,、射頻微波開關,、射頻微波前端、下變頻器,、本振源,、中頻數(shù)字化儀組成。

4.射頻微波信號自動測試系統(tǒng)硬件方案設計

4.1射頻微波信號發(fā)生部分設計

射頻微波信號發(fā)生-組成單元如圖2所示,。

射頻微波信號發(fā)生部分硬件配置表,，如表1所示。

表1 射頻微波信號發(fā)生部分硬件配置

【說明】射頻微波信號發(fā)生部分模塊指標內(nèi)容較多,，在這里不細述,。

4.2射頻微波信號分析部分設計(方案1)

射頻微波信號分析原理框圖如下圖3所示。

射頻微波信號分析組成單元如圖4所示,。

圖4射頻微波信號分析硬件組成框圖

射頻微波信號分析部分硬件配置表,，如表2所示。

表2 射頻微波信號分析部分硬件配置

【說明】射頻微波信號分析部分模塊指標內(nèi)容較多,，在這里不細述,。

4.3射頻微波信號分析部分設計(方案2)

采用AGILENT(安捷倫公司)模塊組成射頻微波信號分析原理框圖如下圖4所示。

射頻微波信號分析組成單元如圖5所示,。

圖5射頻微波信號分析硬件組成框圖

射頻微波信號分析部分硬件配置表,，如表3所示。

表3 射頻微波信號分析部分硬件配置

該系列模塊為AGILENT公司OEMPhaseMatrix產(chǎn)品,。該方案預算我公司與安捷倫公司提供相同,。方案1和2區(qū)別如表4所示：

表4 兩個方案區(qū)別

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