[發(fā)明專(zhuān)利]一種溫度試驗(yàn)中電纜測(cè)量誤差的時(shí)域動(dòng)態(tài)修正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410427424.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104215848A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;朱宜東;李新雷;王學(xué)科;楊曉敏;左剛;謝靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/00;G01R25/00;G01R27/26
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫度試驗(yàn)中電纜測(cè)量誤差的時(shí)域動(dòng)態(tài)修正方法，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星有效載荷部和組件產(chǎn)品在溫度循環(huán)試驗(yàn)中精確測(cè)試，修正了因測(cè)試連接電纜帶來(lái)的誤差影響，適用于各類(lèi)衛(wèi)星有效載荷部，組件產(chǎn)品溫度循環(huán)中的精確測(cè)試。

背景技術(shù)

衛(wèi)星有效載荷部，組件產(chǎn)品通常需要進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)，目的是監(jiān)測(cè)衛(wèi)星有效載荷部，組件產(chǎn)品在溫度交變環(huán)境下的工作是否正常，技術(shù)指標(biāo)是否滿(mǎn)足總體要求，從而確保衛(wèi)星在軌的性能正常。微波類(lèi)有效載荷部，組件產(chǎn)品在進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，往往都需要使用高頻測(cè)試電纜，進(jìn)行溫箱內(nèi)產(chǎn)品和溫箱外測(cè)試儀器的連接。

在溫度循環(huán)試驗(yàn)中，我們需要獲得的試驗(yàn)結(jié)果是產(chǎn)品性能參數(shù)變化隨溫箱溫度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但是由于缺少有效監(jiān)測(cè)手段，目前尚不能將被測(cè)件參數(shù)變化和測(cè)試連接電纜參數(shù)變化區(qū)分。溫度循環(huán)試驗(yàn)數(shù)據(jù)往往是被測(cè)件和測(cè)試電纜隨高低溫度變化的復(fù)合參數(shù)變化數(shù)據(jù)，不能實(shí)現(xiàn)溫度循環(huán)情況下對(duì)衛(wèi)星有效載荷部，組件產(chǎn)品自身性能的精確測(cè)量。

為了解決該問(wèn)題，修正測(cè)試連接電纜的誤差影響，國(guó)內(nèi)普遍采用的方法分別如下：

(1)參考電纜法：即采用同批次，同長(zhǎng)度的高頻測(cè)試電纜，除連接產(chǎn)品電纜外，選取2根電纜放置在高低溫箱內(nèi)并保持箱內(nèi)直通連接，作為參考電纜并測(cè)試其性能參數(shù)。

當(dāng)被測(cè)件和參考電纜一起進(jìn)行高低溫試驗(yàn)時(shí)，將參考電纜溫度變化數(shù)據(jù)作為被測(cè)件使用電纜的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這種方法簡(jiǎn)單易行，但無(wú)法證明參考電纜和實(shí)際使用電纜的參數(shù)變化一致，修正后產(chǎn)品自身測(cè)試結(jié)果無(wú)法保證真實(shí)可靠。

(2)全波導(dǎo)測(cè)試：由于波導(dǎo)受溫度高低變化影響小，其誤差可忽略不計(jì)，采用波導(dǎo)連接產(chǎn)品和儀器，常溫下校準(zhǔn)的波導(dǎo)測(cè)試系統(tǒng)可以在高低溫下使用。產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果較準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是波導(dǎo)系統(tǒng)為硬連接，需要多個(gè)微波開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，測(cè)試系統(tǒng)成本花費(fèi)大。

(3)特制電纜技術(shù)：基于電纜性能隨溫度變化的原理，假如電纜周?chē)h(huán)境的溫度不變化，則其性能也將無(wú)變化。特制電纜通過(guò)技術(shù)手段，使其表面為真空或恒溫狀態(tài)，則其性能參數(shù)在試驗(yàn)中也將固定。采用該類(lèi)電纜的產(chǎn)品在試驗(yàn)中測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。但是采用該類(lèi)方法的電纜仍在研究中。

國(guó)外采用的測(cè)試電纜誤差修正技術(shù)最為準(zhǔn)確的是COM?DEV公司推出的e-trak^TM在線校準(zhǔn)修正模塊(該技術(shù)近年來(lái)被安捷倫公司購(gòu)買(mǎi)，更名為Calpod)。

該模塊工作原理為：在線校準(zhǔn)修正模塊連接在產(chǎn)品測(cè)試面和電纜連接面的中間。以被測(cè)產(chǎn)品端面為參考面，將從測(cè)試儀器到在線校準(zhǔn)修正模塊的實(shí)測(cè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳遞給矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀根據(jù)修正數(shù)據(jù)可以在不需要斷開(kāi)和停止測(cè)試的情況下對(duì)測(cè)試電纜的誤差進(jìn)行校準(zhǔn)修正。

利用該模塊進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，當(dāng)測(cè)試電纜插入損耗發(fā)生變化后，使用在線校準(zhǔn)修正單元設(shè)備仍能夠保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度，而沒(méi)有使用該設(shè)備得到的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確度被大大降低(曲線發(fā)生位移和波形的改變)。本方法的優(yōu)點(diǎn)是真正的實(shí)時(shí)補(bǔ)償校準(zhǔn)，缺點(diǎn)是校準(zhǔn)件的溫度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問(wèn)題，自動(dòng)校準(zhǔn)件自身的校準(zhǔn)周期到期時(shí)的校準(zhǔn)方法復(fù)雜并且校準(zhǔn)耗時(shí)極長(zhǎng)，而且電子開(kāi)關(guān)和校準(zhǔn)件給出的溫度下限往往不夠高，如-40℃甚至-25℃。另外，本方法成本很高。每個(gè)測(cè)試通道的都需要2個(gè)在線校準(zhǔn)修正單元。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種溫度試驗(yàn)中電纜測(cè)量誤差的時(shí)域動(dòng)態(tài)修正方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)試電纜在不同溫度下的幅度相位變化信息，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果修正電纜誤差。實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在溫度循環(huán)試驗(yàn)中的精確測(cè)試。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種溫度試驗(yàn)中電纜測(cè)量誤差的時(shí)域動(dòng)態(tài)修正方法，步驟如下：

(1)連接被測(cè)產(chǎn)品前對(duì)溫度試驗(yàn)中使用的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，消除矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部的誤差；

(2)步驟(1)中的校準(zhǔn)完成后，使兩根測(cè)試電纜均處于開(kāi)路狀態(tài)，與被測(cè)產(chǎn)品不連接，在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中選取兩個(gè)測(cè)試通道，分別為測(cè)試通道1和測(cè)試通道2，測(cè)試通道1為產(chǎn)品頻域正常測(cè)試通道，根據(jù)被測(cè)產(chǎn)品的規(guī)定測(cè)試功率、頻率、帶寬、測(cè)試點(diǎn)數(shù)和中頻帶寬設(shè)置測(cè)試通道1的測(cè)試參數(shù)；

測(cè)試通道2為誤差糾正通道，將測(cè)試通道2設(shè)置為時(shí)域工作狀態(tài)；

(3)計(jì)算測(cè)試通道2的時(shí)域工作參數(shù)，并利用計(jì)算的參數(shù)獲得兩根測(cè)試電纜中電信號(hào)的反射幅度曲線，選取兩根測(cè)試電纜中發(fā)射幅度曲線中電信號(hào)的反射幅度最大值所對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)分別為兩根測(cè)試電纜與被測(cè)件連接位置點(diǎn)；所述時(shí)域工作參數(shù)包括帶寬、采樣點(diǎn)數(shù)和間隔；