[發明專利]一體化脈沖狀態噪聲系數測試方法及測試儀

有效

• 申請號: 201510233681.0
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN104993887B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 李文軍;宋青娥;鄭利穎;薛龍;梁勝利
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04B17/336
• 分類號: H04B17/336
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 陳永寧

技術領域

本發明涉及測試技術領域，具體涉及一種一體化脈沖狀態噪聲系數測試方法及測試儀。

背景技術

目前雷達、通信等領域的低噪聲接收機系統、分系統、組件等大多工作在脈沖狀態下，噪聲系數作為低噪聲接收機系統的一項重要技術指標，必須在其脈沖工作狀態下進行測試。高靈敏度的接收機可以降低發射機的發射功率，降低發射功率意味著可采用更小規格的、更小輸出功率的功率放大器、更小的天線和更低的成本，所以精確測量接收機系統脈沖工作狀態下的噪聲系數對于脈沖體制下電子通信領域系統優化設計有著極其重要的作用。

國內一體化噪聲系數測試儀器目前頻率范圍覆蓋10MHz-40GHz，而且只適用于不間斷工作狀態下被測件的噪聲系數測量，不能進行脈沖狀態下被測件的噪聲系數測量。

從國外來看，由美國安捷倫公司提供配套儀器，AURIGA公司進行系統集成和脈沖狀態噪聲系數測量方法研究，開發了AU13000系列綜合噪聲系數分析儀(SNFA)，AURIGA公司提供的分體式脈沖狀態下噪聲系數測試系統，實現了微波毫米波低噪聲器件脈沖工作狀態的噪聲系數的測量。系統包括VXI網絡參數測試模塊、信號發生器、信號處理器和固態噪聲源等。目前達到的技術水平是：在50MHz～50GHz頻率覆蓋范圍內可提供最小脈沖寬度為1μS的脈沖噪聲系數測量。

除美國AURIGA公司外，德國RS公司也提供脈沖狀態噪聲系數測試解決方案。RS公司是在頻譜分析儀的基礎上加噪聲系數測試選件，通過外配函數或脈沖信號發生器實現脈沖模式下的噪聲系數測量。函數或脈沖發生器提供脈沖偏置信號，脈沖占空比由被測件測試標準確定，函數或脈沖發生器同時還提供與放大器偏置同步的觸發脈沖信號至頻譜分析儀。

現有脈沖狀態噪聲系數測試系統主要有以下缺點：

(1)需要多臺儀器、系統連接復雜、可靠性低、成本高、測試效率低。

(2)頻率范圍最高到50GHz，不能進行更高頻率被測件的測量。

(3)系統靈敏度不高，測試精度差。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一體化脈沖狀態噪聲系數測試儀以解決目前需使用多臺設備、儀器組成的測試系統帶來的體積龐大、成本昂貴、連接復雜、可靠性低的問題。

為達上述目的，一方面，本發明提供了一種一體化脈沖狀態噪聲系數測試儀，包括：

寬帶噪聲接收機模塊、時鐘基準模塊、脈沖信號發生器模塊、主控計算機模塊、系統軟件模塊及電源模塊；

其中，所述寬帶噪聲接收機模塊，用于接收10MHz-67GHz的待測射頻信號，并對其進行分段濾波、低噪聲放大和下變頻，對變頻后的中頻信號進行數字化處理后通過系統總線發送給主控計算機模塊；

所述時鐘基準模塊分別連接所述寬帶噪聲接收機模塊和所述脈沖信號發生器模塊，用于為寬帶噪聲接收機模塊的鎖相本振產生和脈沖信號的發生提供高穩定的參考時基；

所述脈沖信號發生器模塊用于同時提供兩路同步脈沖信號，其最小脈沖寬度為1μS，一路用于給被測件的偏置輸入，用來模擬被測件的實際工作狀態；另一路作為測試的同步觸發信號；

所述主控計算機模塊，通過總線連接該測試儀的其它各個模塊，用于通過總線調用所述系統軟件模塊完成對整個系統的控制，以實現對接收到的脈沖噪聲信號的處理；

所述系統軟件模塊與所述主控計算機模塊連接，供所述主控計算機模塊調用；

所述電源模塊用于為所有的硬件模塊提供可靠穩定的直流電源。

進一步的，所述寬帶噪聲接收機模塊包括：

微波毫米波開關組件、射頻信號預處理子模塊、射頻前置放大器、射頻上變頻電路、寬帶本振合成子模塊、微波前置放大器、毫米波前置放大器、混頻濾波組件、寬帶下變頻組件及中頻處理模塊；其中，

所述微波毫米波開關組件，用于將接收到的所述10MHz-67GHz的待測射頻信號分為射頻信號、微波信號和毫米波信號，分別對應10MHz-4GHz、4GHz-50GHz和50GHz-67GHz三個頻段，分別接入所述射頻信號預處理子模塊、微波前置放大器以及毫米波前置放大器；

所述射頻信號預處理子模塊，包括匹配衰減網絡、低通濾波器；所述匹配衰減網絡用于將所述射頻信號進行衰減；所述低通濾波器濾波用于對所述射頻信號進行低通濾波；

所述射頻前置放大器用于對衰減、低通濾波后的射頻信號進行放大，并輸出至所述射頻上變頻電路；