本技术涉及射频测试,尤其涉及一种鉴频频控开关装置及射频测试系统。
背景技术:
1、鉴于通信行业的爆炸性增长,从射频集成电路(rfic)和微波单片集成电路(mmic)等有源元件到完整的通信系统的各种组件需要大量测试。虽然这些部件的测试要求和程序差别很大,但所有部件都是在非常高的频率下进行测试的,通常在吉赫兹范围内。测试系统的主要部件可能包括直流偏压、直流测量、射频功率计、网络分析仪、射频源和其他仪器。自动化测试过程和提高测试效率需要将射频/微波和低频开关系统集成到测试系统中。射频器件测试系统主要包括功率测试、频率测试、偏压测试、谐波测试、噪声测试等。大部分测试系统为了提高测试精度及系统稳定性都会制定繁琐的校准流程,其中射频开关在这些系统中起到了重要的作用。增加射频开关大大地提高了校准及测试效率,减少了人工操作的步骤,也大幅度提高了测试的精度及系统的稳定性。其中,射频开关(rf switch)通过将多路射频信号中的任一路或几路控制逻辑连通,实现不同信号路径的切换,包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等,以达到共用天线、共用通道,节省终端产品成本的目的。射频开关主要包括移动通信传导开关、wifi开关、天线调谐开关等。
2、在射频器件功率测试中,需要实现在不同的固定频率(如0.9ghz,3.5ghz,5.8ghz等)下对器件进行功率扫描。而恰恰由于功率测试需要在固定频率下进行测试,系统中需要采用相对应频率范围的专用部件如功率放大器、隔离器、滤波器来确保被测器件的输入/输出信号的准确性,导致校准及量测的过程中需要人工用扭力扳手不停拆装射频线缆及转接头至系统中的其他部件,整体量测步骤会变得非常繁琐且效率及准确性会极大幅度降低。现有技术中触发开关的方式也有很多种,如物理触发(如按键,旋钮),电源触发(如电压,电流),传感器触发(如温控,光控),延迟触发,人工数控等等。但以上的开关触发方式都无法对射频输入信号的频率进行分辨。因此,大部分现有射频量测系统中应用的开关都是需要人工判断射频器件的频率范围,从而通过控制开关来设定不同频率情况下器件对应的测试支路。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷,本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种鉴频频控开关装置,采用射频耦合器、分频电路、鉴频模块以及射频通路选择模块构成,使鉴频频控开关装置可以根据器件接收到的射频信号的频率范围,自动选择适配的测试通路,测试过程更高效便捷。
2、与此相应,本发明另一个所要解决的技术问题在于提出一种射频测试系统,包括鉴频频控开关装置、信号发生器以及频谱仪或功率计,检测被测器件在不同的频率下的频谱、功率等性能。
3、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
4、本实用新型提供的一种鉴频频控开关装置,包括射频耦合器、分频电路、用于鉴别输入射频信号的频率范围的鉴频模块以及射频通路选择模块,射频耦合器的输入端输入射频信号,射频耦合器的输出端可分别经过信号检测路径一和信号直通路径二输出射频信号,射频通路选择模块包含至少两个通路,信号检测路径一包括依次连接的分频电路、鉴频模块以及射频通路选择模块,射频耦合器的耦合端与分频电路的输入端相连接,分频电路输出端与鉴频模块的输入端相连接,鉴频模块的输出端用于控制射频通路选择模块选择相应的通路输出射频信号,信号直通路径二包括射频通路选择模块,射频耦合器的直通端通过射频通路选择模块选择相应的通路输出射频信号。
5、本实用新型优选的技术方案在于,射频通路选择模块用于选择相应的通路与测试通路的一个通路相连接,测试通路包括至少两个相互并联的通路。
6、本实用新型优选的技术方案在于,射频通路选择模块包括开关逻辑控制模块以及选择开关模块,测试通路包括相互并联的一个含初始负载的信号支路以及至少一个隔离滤波支路,射频耦合器的直通端与选择开关模块的信号输入端相连接,鉴频模块的信号输出端与开关逻辑控制模块的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块的信号输出端通过选择开关模块与测试通路相连接,鉴频模块用于根据射频信号的频率高低判别该射频信号的所属频段,使开关逻辑控制模块根据射频信号频率的所属频段,控制选择开关模块自动切换相对应的开关以接通测试通路相对应的通路。
7、本实用新型优选的技术方案在于,选择开关模块配置为单刀双掷开关电路,射频耦合器的直通端与单刀双掷开关电路的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块的信号输出端与单刀双掷开关电路的信号输入端相连接,单刀双掷开关电路的多路并行的信号输出端分别连接测试通路相对应的通路。
8、本实用新型优选的技术方案在于,选择开关模块配置为单刀双掷开关电路,单刀双掷开关电路包括第一开关模块、第二开关模块以及第三开关模块,射频耦合器的直通端与第一开关模块的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块的信号输出端分别与第一开关模块的信号输入端、第二开关模块的信号输入端以及第三开关模块的信号输入端相连接,第一开关模块的多路并行的信号输出端分别与第二开关模块的信号输入端以及第三开关模块的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块根据射频信号频率的所属频段,控制第一开关模块、第二开关模块以及第三开关模块分别自动切换相对应的开关电路,以接通测试通路相对应的通路,其中,频段包括第一频率段、第二频率段以及第三频率段。
9、本实用新型优选的技术方案在于,射频耦合器的直通端与第一开关模块的共用输入端相连接,第一开关模块的常闭输出端与第二开关模块的共用输入端相连接,第二开关模块的常闭输出端与初始负载相连接,在开关逻辑控制模块接收射频信号并控制选择开关模块选择通路与相应的隔离滤波支路接通之前,第一开关模块的常闭输出端以及第二开关模块的常闭输出端均闭合接通,使得开关逻辑控制模块控制第一开关模块的第一引脚与第二开关模块的第三引脚相连接,并接通初始负载。
10、本实用新型优选的技术方案在于,隔离滤波支路包括依次串联的隔离器和滤波器,当射频信号进入开关逻辑控制模块后且射频信号的频率在设定的第一频率段内时,则开关逻辑控制模块控制第一开关模块的第一引脚与第二开关模块的第四引脚相连接,并接通第一隔离滤波支路,当射频信号进入开关逻辑控制模块后且射频信号的频率在设定的第二频率段内时,则开关逻辑控制模块控制第一开关模块的第二引脚与第三开关模块的第五引脚相连接,并接通第二隔离滤波支路,当射频信号进入开关逻辑控制模块后且射频信号的频率在设定的第三频率段内时,则开关逻辑控制模块控制第一开关模块的第二引脚与第三开关模块的第六引脚相连接,并接通第三隔离滤波支路。
11、本实用新型优选的技术方案在于,选择开关模块配置为单刀多掷开关电路,射频耦合器的直通端与单刀多掷开关电路的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块的信号输出端与单刀多掷开关电路的信号输入端相连接,单刀多掷开关电路的多路并行的信号输出端分别连接测试通路相对应的通路。
12、本实用新型优选的技术方案在于,射频通路选择模块包括开关逻辑控制模块以及射频继电器,测试通路包括相互并联的一个含初始负载的信号支路以及至少一个隔离滤波支路,射频耦合器的直通端与射频继电器的信号输入端相连接,鉴频模块的信号输出端与开关逻辑控制模块的信号输入端相连接,开关逻辑控制模块的信号输出端通过射频继电器与测试通路相连接,鉴频模块用于根据射频信号的频率高低判别该射频信号的所属频段,使开关逻辑控制模块根据射频信号频率的所属频段,控制射频继电器自动切换相对应的通路以接通测试通路相对应的通路。
13、本实用新型提供的一种射频测试系统,采用鉴频频控开关装置,射频测试系统包括射频耦合器、分频电路、鉴频模块、射频通路选择模块、测试通路以及频谱仪或功率计,测试通路的信号输出端与被测器件的信号输入端相连接,被测器件的信号输出端与频谱仪或功率计相连接。
14、本实用新型的有益效果为:
15、本实用新型提供的鉴频频控开关装置,分频电路对频率进行降频,使信号频率落到鉴频模块的可检测范围内,鉴频模块用于根据射频信号的频率高低判别该射频信号的所属频段,使射频通路选择模块根据射频信号频率的所属频段切换对应的开关电路,再进入测试通路,实现信号频率的鉴别并根据频率范围控制射频通路选择模块选择适配的测试通路。通过上述过程,使鉴频频控开关装置可以根据器件接收到的射频信号的频率范围,自动选择适配的测试通路,测试过程更高效便捷。本实用新型提供的射频测试系统,检测被测器件在不同的频率下的频谱、功率等性能。
1.一种鉴频频控开关装置,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
5.根据权利要求3所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
6.根据权利要求5所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
7.根据权利要求6所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
8.根据权利要求3所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
9.根据权利要求2所述的鉴频频控开关装置,其特征在于:
10.一种射频测试系统,采用如权利要求1至9中任意一项所述的鉴频频控开关装置,其特征在于: