專利名稱：射頻自動切換批量測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻自動測試領(lǐng)域，尤其涉及，一種射頻自動切換批量測試方法。
現(xiàn)有技術(shù)在目前的通信制造行業(yè)，現(xiàn)有射頻器件的測試方法通常采用手工操作的測試儀器，對各項(xiàng)指標(biāo)的合格情況進(jìn)行人工判斷，這種測試方法存在以下的不足(1)射頻器件的測試指標(biāo)多，測量每一項(xiàng)指標(biāo)都需要人工選擇測試通道，需要接入大量接頭，人工干預(yù)多，測試速度慢；(2)對測試人員的要求高，需要熟練掌握各種儀器的操作方法和各項(xiàng)目的測試方法，操作容易出錯(cuò)。
本發(fā)明的目的是，針對上述人工測試的不足，利用GPIB總線技術(shù)控制射頻開關(guān)陣列和相應(yīng)測試儀器，通過IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)命令控制射頻開關(guān)陣列快速切換射頻通道、控制相應(yīng)的測試儀器，并讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制和處理，提高測試效率和精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟1〕讀取用戶設(shè)定的待測指標(biāo)；2〕根據(jù)用戶設(shè)定的待測指標(biāo)控制測試設(shè)備進(jìn)行測試；3〕將測試得到的原始數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)，從所述原始數(shù)據(jù)中挑選與所述被測指標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對所述數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理、計(jì)算、分析得出結(jié)論，生成測試報(bào)表。
射頻自動切換批量測試方法在一定程度上解決了射頻器件的測試指標(biāo)多、需要接入大量接頭、人工干預(yù)多、測量每一項(xiàng)指標(biāo)都需要人工選擇測試通道、測試速度慢等方面的缺點(diǎn)，它利用計(jì)算機(jī)控制射頻開關(guān)在不同測試對象之間或同一測試對象的不同測試項(xiàng)目之間進(jìn)行切換的方法，代替人工選擇測試通道，而射頻開關(guān)的切換可以通過標(biāo)準(zhǔn)的IEEE488.2命令來實(shí)現(xiàn)，也就是說開關(guān)的切換可以通過軟件的遠(yuǎn)端控制來實(shí)現(xiàn)，這樣可以把測試各項(xiàng)射頻指標(biāo)過程中需要的對儀器的遠(yuǎn)端控制、對開關(guān)陣列的遠(yuǎn)端控制和其他對數(shù)據(jù)的處理過程集成在一起，實(shí)現(xiàn)自動測試系統(tǒng)。這種方法大大提高了測試效率和準(zhǔn)確度。另外通過開關(guān)陣列很容易實(shí)現(xiàn)批量測試，對生產(chǎn)型的測試很有好處。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本發(fā)明方法的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
圖1為本發(fā)明方法的示意框圖；圖2是在功放自動測試系統(tǒng)中采用本發(fā)明的硬件連接圖；圖3是在圖2所示的功放自動測試系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的流程圖；圖4是CDU(合分路單元)自動測試系統(tǒng)的硬件連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參見圖1，所示為本測試方法的總體結(jié)構(gòu)框圖，由計(jì)算機(jī)11(包括GPIB卡和相應(yīng)的測試處理程序)、專用專用測試設(shè)備12、射頻開關(guān)陣列13、被測對象14四部分組成。專用測試設(shè)備12通過射頻開關(guān)陣列13的選通與被測對象14連接，而對專用測試設(shè)備12和射頻開關(guān)陣列13的控制都是計(jì)算機(jī)通過GPIB接口進(jìn)行的。計(jì)算機(jī)11和專用測試設(shè)備12之間的數(shù)據(jù)流是雙向的，一方面計(jì)算機(jī)11輸出標(biāo)準(zhǔn)的IEEE488.2命令控制測試設(shè)備進(jìn)行測試，另一方面計(jì)算機(jī)11讀取專用測試設(shè)備12的測試數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)11還將進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析，處理和存儲，形成測試報(bào)表。
功放單板測試是基站系統(tǒng)BTS單板測試的一部分。長期以來這部分都是通過人工進(jìn)行，人工測試過程中始終存在著以下問題(1)功放單板測試數(shù)量多，每塊單板在測試前需要不斷電烤機(jī)15分鐘，故單板測試的工作量大、時(shí)間長；(2)測試數(shù)據(jù)數(shù)量多，需要手工記錄、計(jì)算、分析。
功放自動化測試系統(tǒng)利用本射頻自動切換批量測試方法，結(jié)合現(xiàn)有的測試機(jī)框結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了1～6塊功放單板的同時(shí)烤機(jī)、一次性連續(xù)測試。
圖3是本發(fā)明的射頻批量測試方法在功放自動測試系統(tǒng)中一個(gè)較佳實(shí)施例。圖中專用測試設(shè)備20采用的是ANRITSU MS4622B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀208和衰減器207，射頻開關(guān)陣列22是兩個(gè)1×6的射頻開關(guān)組，被測對象23是1～6塊待測功放單板。計(jì)算機(jī)21通過GPIB接口調(diào)用自動測試程序，一方面通過GPIB控制線210控制射頻開關(guān)陣列22對被測對象23(功放組)進(jìn)行選通，即選定一塊待測功放單板；另一方面通過GPIB控制線211控制專用測試設(shè)備20進(jìn)行測試。圖中計(jì)算機(jī)21通過GPIB控制線210控制射頻開關(guān)22中的射頻開關(guān)224(Keithley System 40-K001)進(jìn)行開關(guān)切換選通，首先選通第一路2241，此時(shí)適量網(wǎng)絡(luò)分析儀208(ANRITSU MS4622B)的功率輸出端2081通過射頻開關(guān)22中的第一路2241連接到被測功放組的第一塊功放輸入端2311，再由此塊功放的輸出端2312連接到射頻開關(guān)22，接著通過射頻開關(guān)225(Keithley System 40-K001)選通第一塊待測功放單板231的輸出2251通過衰減器207連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀208的功率輸入端2082，此時(shí)被測功放組的第一塊功放單板231通過射頻開關(guān)22的選通和相關(guān)的測試儀器形成了一個(gè)測試回路。同時(shí)計(jì)算機(jī)21通過GPIB控制線211調(diào)用自動測試程序，控制專用測試設(shè)備20中的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀208進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析，處理和存儲，至此完成一塊功放單板的測試。此后，計(jì)算機(jī)21通過GPIB線210選通射頻開關(guān)22中的第2～6路待測功放單板，逐一完成整個(gè)6路的測試工作。這里計(jì)算機(jī)所調(diào)用的自動測試程序分如下幾步進(jìn)行首先通過用戶交互的界面讀取測試人員設(shè)置的參數(shù)，如一次測試的單板數(shù)量n(n＜＝6)、生產(chǎn)性測試中單板的批號、編號等(以便自動形成測試報(bào)表)，然后通過IEEE488.2的標(biāo)準(zhǔn)指令控制專用測試設(shè)備20對被測對象23進(jìn)行測試，接著同樣通過IEEE488.2命令控制儀器將測試結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)21，最后用計(jì)算機(jī)21將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取并進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析，處理和存儲，形成測試報(bào)表，完成整個(gè)測試過程。
下面結(jié)合圖4給出的流程圖，對本實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)21通過GPIB接口調(diào)用的自動測試軟件進(jìn)行簡要的說明。第一步(S41)是讀取用戶設(shè)定的信息，包括在測試前是否復(fù)位測試儀器、一次測試的功放單板的數(shù)量、測試人員的工號等；第二步(S42)根據(jù)用戶設(shè)定的信息控制儀器進(jìn)行測試，根據(jù)功放單板的測試項(xiàng)目要求，自動測試程序IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)命令控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)功放單板在多頻點(diǎn)下1dB增益壓縮點(diǎn)的輸入和輸出功率，并根據(jù)用戶設(shè)定的一次測試功放單板數(shù)量，用IEEE488.2命令依次選通各路射頻開關(guān)對各塊功放單板進(jìn)行測試；第三步(S43)，通過標(biāo)準(zhǔn)的IEEE488.2命令將測試所得的原始數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)，此時(shí)原始數(shù)據(jù)是包括測試的原始結(jié)果和一些儀器輸出數(shù)據(jù)的附加格式的字符串；第四步(S44)，將字符串中的有用數(shù)據(jù)提取出來，并進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，為進(jìn)一步的處理計(jì)算做準(zhǔn)備；第五步(S45)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，通過格式轉(zhuǎn)換過的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算出功放單板在各個(gè)頻點(diǎn)上1dB功率增益壓縮點(diǎn)上的功率增益及其最小值，各個(gè)頻點(diǎn)上的線性范圍內(nèi)的輸出功率最小值，該單板在所設(shè)置的各個(gè)測試頻點(diǎn)上功率增益波動值，將這些計(jì)算值和功放單板的測試指標(biāo)相比較、判斷得出測試結(jié)果；最后步驟(S46)，根據(jù)報(bào)表的格式，將測試數(shù)據(jù)填寫入電子表格，完成了整個(gè)測試過程。
圖2是上述較佳實(shí)施例的一個(gè)測試流程圖。作為測試系統(tǒng)，圖2所示的測試環(huán)境除射頻開關(guān)陣列22和被測對象23之間需要手工連線之外，其它部分的連接都是固定的。下面結(jié)合圖3對圖2給出的流程進(jìn)行說明。首先進(jìn)入步驟S1，將射頻開關(guān)陣列22和被測功放單板的輸入端和輸出端用射頻線纜進(jìn)行連接，對待測功放單板231～236進(jìn)行上電，自動測試系統(tǒng)對231～236功放板進(jìn)行同時(shí)烤機(jī)，即步驟S2，在對每塊功放單板測試之前，首先通過步驟S3判斷一次性上電的6塊單板是否已經(jīng)全部測試完畢(在測試一開始時(shí)單板數(shù)已經(jīng)通過自動測試程序的用戶面板由用戶設(shè)定)，若已全部測完則進(jìn)入步驟S5，若未全部測完則進(jìn)入步驟S4，步驟S4為自動測試程序通過GPIB命令控制射頻開關(guān)22選通一對輸入和輸出通路，從而選擇了一塊待測單板，而后同樣通過自動測試程序的控制，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀208對被選通功放待測板的各項(xiàng)待測指標(biāo)進(jìn)行測試，即步驟S5，全部單板測試完畢后，自動測試程序控制計(jì)算機(jī)21讀取測試得到的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、處理和存儲，形成報(bào)表，完成整個(gè)測試的過程。測試系統(tǒng)通過GPIB接口用IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)命令控制射頻開關(guān)依次選擇各塊功放單板，調(diào)用自動測試程序控制測試設(shè)備矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測試，效率在原有的基礎(chǔ)上提高了5～6倍。
圖5所示的CDU單板測試是基站系統(tǒng)BTS單板測試的一部分。CDU有大量的輸入輸出端口，且測試項(xiàng)目較多，需要測量的數(shù)據(jù)幾十個(gè)之多。每一個(gè)數(shù)據(jù)的測量都必須經(jīng)過連接測試電纜、操作儀器、記錄數(shù)據(jù)、拆除測試電纜這樣一個(gè)過程。CDU模塊測試的工作量十分龐大，需要一種省時(shí)省力的方法來提高測試的效率。
射頻自動切換批量測試方法能夠很好地解決這個(gè)問題。測試系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)41、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42、開關(guān)陣列43、GPIB接口及電纜組成。計(jì)算機(jī)41和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42、計(jì)算機(jī)41和開關(guān)陣列43之間用GPIB電纜連接。開關(guān)陣列43將被測器件44(CDU)的輸入輸出連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42的對應(yīng)端口由于實(shí)際的CDU非常復(fù)雜，這里用一個(gè)簡化的模型44加以說明。圖中CDU模塊的ATN端口是一個(gè)雙向端口，來自TX1端的信號可以通過它發(fā)送出去，同時(shí)來自外界的信號也可以通過ATN端口傳送到RX1和RX2端?，F(xiàn)在我們需要測量的是TX1和ATN端口之間的插損和駐波，ATN到RX1、RX2的增益和噪聲系數(shù)。
先測TX到ATN的插損，如果采用手工測試的方法則必須先用測試電纜將TX1連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42的PORT1端，ATN連接到PORT2端。然后對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42進(jìn)行操作，測得插損，再讀取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)，接下來修改矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42的設(shè)置，測量駐波，讀數(shù)、記錄。再測ATN到RX1的增益和噪聲系數(shù)，拆除剛才連接的測試電纜，將ATN連接到PORT1，RX1連接到PORT2，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42切換到測量噪聲系數(shù)的模式，讀數(shù)、記錄。拆除連接RX1的電纜，將RX2連接到PORT2，測出噪聲系數(shù)和增益。最后拆除電纜，這樣才能完成這一個(gè)模塊的測試。
如果使用本發(fā)明的自動測試方法就需要引入開關(guān)陣列43。這里的開關(guān)陣列43由三個(gè)開關(guān)A、B、C組成。A和C是兩個(gè)二選一的開關(guān)，B是一個(gè)三選一的開關(guān)。
首先，將所有端口連接到開關(guān)陣列43的對應(yīng)端口(即如圖所示，CDU的TX1連接到開關(guān)陣列的TX1，CDU的ATN連接到開關(guān)陣列的ATN，以此類推)。啟動自動測試流程，這一流程由軟件進(jìn)行說明。計(jì)算機(jī)41通過GPIB總線向開關(guān)陣列43發(fā)出占領(lǐng)閉合開關(guān)A1(閉合開關(guān)A1的意思就是讓開關(guān)A的1端與COMMON端接通，下同)、B1、C2。這時(shí)網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀42的端口PORT1發(fā)出的信號就可以通過開關(guān)陣列43傳送到TX1，從ATN返回的信號也可也通過開關(guān)陣列43回到端口PORT2，這就等效于將TX1和ATN連接到端口PORT1和PORT2。計(jì)算機(jī)41再通過GPIB總線向矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42發(fā)出測試插損和讀數(shù)的指令，接收并存儲返回的數(shù)據(jù)。下一步測試駐波，同樣通過GPIB總線向矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42發(fā)出測試駐波和讀數(shù)的指令，接收并存儲返回的數(shù)據(jù)。打開開關(guān)A1(打開開關(guān)A1的意思就是讓開關(guān)A的1端與COMMON端斷開，下同)、B1、C2，閉合開關(guān)A2、B2、C1。向矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42發(fā)出測試噪聲系數(shù)和增益的指令，讀數(shù)并存儲數(shù)據(jù)。打開開關(guān)B2，閉合B3，再次發(fā)出測試噪聲系數(shù)和增益的指令，完成ATN到RX2這條通道的測試。打開所有開關(guān)，拆除測試電纜，測試完成。
從上面的流程可以看出與手工測試相比，自動測試除了開始的連接測試電纜，最后的拆除電纜外均由計(jì)算機(jī)控制開關(guān)陣列43和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀42進(jìn)行，測試可以連續(xù)高速地進(jìn)行下去。且拆裝電纜是在開始和結(jié)束時(shí)集中進(jìn)行的，亦可節(jié)約不少時(shí)間。
上面介紹的僅僅是一個(gè)簡單的四端口的模型，實(shí)際的CDU則擁有兩位數(shù)的端口，使用自動測試方法，效果將更加顯著，大約可以將測試速度提高十倍。
前面提供了對較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使用或利用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的各種修改對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見的，可把這里所述的總的原理應(yīng)用到其他實(shí)施例而不使用創(chuàng)造性。因而，本發(fā)明將不限于這里所示的實(shí)施例，而應(yīng)依據(jù)符合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟1〕將多個(gè)被測元件與開關(guān)陣列相連接；2〕讀取用戶設(shè)定的待測指標(biāo)；2〕根據(jù)用戶設(shè)定的待測指標(biāo)控制測試設(shè)備進(jìn)行測試；3〕將測試得到的原始數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)，從所述原始數(shù)據(jù)中挑選與所述被測指標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對所述數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理、計(jì)算、分析得出結(jié)論，生成測試報(bào)表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2〕進(jìn)一步包括控制所述專用設(shè)備在被測對象之間進(jìn)行批量切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)進(jìn)一步包括控制所述專用設(shè)備在被測對象的各個(gè)待測指標(biāo)之間進(jìn)行批量切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟3〕中進(jìn)一步包括根據(jù)測試報(bào)表要求對所述數(shù)據(jù)形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻自動切換批量測試方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)通過GPIB接口用IEEE488.2標(biāo)準(zhǔn)命令控制射頻開關(guān)陣列進(jìn)行切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻自動批量切換測試方法，其特征在于，計(jì)算機(jī)輸出標(biāo)準(zhǔn)的IEEE488.2命令控制測試設(shè)備進(jìn)行測試和數(shù)據(jù)采集。
全文摘要
一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟讀取用戶設(shè)定的待測指標(biāo)；根據(jù)用戶設(shè)定的待測指標(biāo)控制測試設(shè)備進(jìn)行測試；將測試得到的原始數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)，從所述原始數(shù)據(jù)中挑選與所述被測指標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并對所述數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理、計(jì)算、分析得出結(jié)論，生成測試報(bào)表。射頻自動切換批量測試方法在一定程度上解決了射頻器件的測試指標(biāo)多、需要接入大量接頭、人工干預(yù)多、測量每一項(xiàng)指標(biāo)都需要人工選擇測試通道、測試速度慢等方面的缺點(diǎn)。
文檔編號H04B17/00GK1399138SQ0112629
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月20日
發(fā)明者王莉, 陳國煒, 馬骎, 沈立軍 申請人:上海大唐移動通信設(shè)備有限公司