專利名稱：自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信發(fā)射設(shè)備和通信電路負(fù)載，特別涉及一種應(yīng)用于發(fā)射機(jī)上的模擬不同駐波比輸出以進(jìn)行天線失配測試的裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
我們知道，對于一個雙工通信設(shè)備如雙工濾波器在投入到基站使用前一定要對其 各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測試，這些指標(biāo)中駐波比(VSWR :Voltage Standing WaveRatio)是射頻的一 個重要參數(shù)。所謂駐波是由于傳輸途徑中的阻抗不匹配導(dǎo)致的，當(dāng)傳輸途徑中阻抗出現(xiàn)不 匹配時，會有一部分信號功率被反射回來，該反射信號同發(fā)射信號疊加形成駐波。駐波比較 大意味著信號反射比較厲害，也就是說傳輸途徑上的匹配效果比較差。而在一個發(fā)射系統(tǒng) 中，如果駐波比較大，則實(shí)際通過天線口發(fā)射出去的功率將會下降，導(dǎo)致系統(tǒng)的覆蓋收縮， 因此，良好的駐波特性是系統(tǒng)有效工作的重要保證。同時如果駐波過大，過強(qiáng)的反射信號可 能會導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備的損壞，導(dǎo)致設(shè)備可靠性的下降。為了保證系統(tǒng)的覆蓋和出于設(shè)備保護(hù) 的需求，需要對雙工通信設(shè)備進(jìn)行VSWR測試，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，觸發(fā)設(shè)置在天線端口的 負(fù)載失配報警模塊進(jìn)行報警，從而采取措施糾正設(shè)備。由上述分析可知，為了進(jìn)行VSWR測試，需要模擬基站工作環(huán)境，以進(jìn)行天線負(fù)載 失配報警模塊的檢測，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，如專利號為200820058136. 8、名 稱為“可同時調(diào)節(jié)駐波比和相位的模擬天線失配負(fù)載”，整個設(shè)備主要由可調(diào)失配負(fù)載和相 位調(diào)節(jié)裝置兩部分組成，其中，相位調(diào)節(jié)裝置包括殼體以及其內(nèi)部的傳動部分和相位調(diào)節(jié) 器，可調(diào)失配負(fù)載部分采用板線結(jié)構(gòu)傳輸，并采用特殊的吸收體材料，通過旋鈕將帶動齒輪 及齒條來移動吸收體，從而使得吸收體在板線上移動，產(chǎn)生不同的能量吸收，來形成不同的 駐波比，達(dá)到可調(diào)駐波比的失配負(fù)載，采用此種測試方式的不足在于機(jī)械動作時間較長，重 復(fù)精度會隨著使用時間的增加而顯著下降，而且存在再現(xiàn)性差的問題，一旦應(yīng)用到大批量 生產(chǎn)作業(yè)中，由于一致性差會導(dǎo)致生產(chǎn)通過率低以及設(shè)備停機(jī)時間較長問題，同時，由于機(jī) 械磨損導(dǎo)致機(jī)械回差值在連續(xù)運(yùn)作3個月后逐漸變差(從50步進(jìn)至100到200步進(jìn))大 約兩年將至報廢，從而導(dǎo)致高成本制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種測試更精確和快捷的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置及 其進(jìn)行天線負(fù)載失配報警檢測的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置， 其用于模擬待測件的天線端口匹配情況以進(jìn)行被測件天線負(fù)載失配報警模塊的檢測，該裝 置包括，前向信號發(fā)生器，其用于產(chǎn)生具體頻率和相位的入射信號；前向射頻功率放大器，其電連接在前向信號發(fā)生器與被測件的發(fā)射端之間，用于 將前向信號發(fā)生器輸出的入射信號放大到所需的入射功率；
反向信號發(fā)生器，其用于產(chǎn)生具體頻率和相位的反射信號；反向射頻功率放大器，其電連接在反向信號發(fā)生器與被測件的天線端之間，用于將反向信號發(fā)生器輸出的反射信號放大到所需的反射功率；射頻信號耦合器，其分別設(shè)置在入射功率與反射功率的傳輸線路上，用于提取射 頻傳輸線上的功率信號；功率計(jì)，其與射頻信號耦合器的輸出端相連接，用于對射頻信號耦合器輸出的功 率信號進(jìn)行分析；射頻終端負(fù)載，其連接在射頻傳輸線的末端，用于匹配并吸收大功率射頻信號；計(jì)算機(jī)，其與上述各單元相控制連接，當(dāng)根據(jù)被測件的工作環(huán)境進(jìn)行其天線端口 的模擬匹配后，所述的計(jì)算機(jī)控制并調(diào)整所述的前向信號和反向信號的功率及相位以檢測 天線負(fù)載的失配報警狀況。本發(fā)明還提供一種上述自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置進(jìn)行天線負(fù)載失配報警檢測 方法，包括如下步驟(a)、根據(jù)被測件待工作環(huán)境的回波損耗大小確定被測件的額定入射功率和額定 反射功率；(b)、控制所述的前向信號發(fā)生器及前向射頻功率放大器的信號輸出，使得前向射 頻功率放大器的輸出功率為確定的額定入射功率；(C)、控制所述的反向信號發(fā)生器及反向射頻功率放大器的信號輸出，使得反向射 頻功率放大器的輸出功率為確定的額定反射功率；(d)、所述的功率計(jì)分別接收上述額定入射功率信號和反射功率信號并進(jìn)行檢測， 以判斷被測件天線端口是否匹配；(e)、通過所述的計(jì)算機(jī)，調(diào)整前向信號源及反向信號源的輸出功率及相位，所述 的功率計(jì)同時接收并檢測反向功率與前向功率的比值，以檢測被測件在失配情況下是否正
常報警。由于上述技術(shù)方案的采用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明自動微 波電子可調(diào)負(fù)載裝置可根據(jù)具體的被測件模擬其基站工作環(huán)境，通過模擬不同駐波比輸出 從而進(jìn)行被測件天線端失配報警模塊的運(yùn)行狀態(tài)，以對報警模塊的精確與否進(jìn)行判斷，通 過該裝置使得測試更精確、運(yùn)行更快捷，有效縮短了測試時間從而提高了生產(chǎn)效率，減少了 被測件制造企業(yè)的制造成本投入。


附圖1為本發(fā)明自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置原理示意圖；其中1、被測件；21、前向信號發(fā)生器；22、前向射頻功率放大器；23、射頻信號耦 合器；24、射頻功率隔離器；31、反向信號發(fā)生器；32、反向射頻功率放大器；33、射頻信號耦 合器；34、射頻功率隔離器；4、功率計(jì)；5、射頻終端負(fù)載；6、計(jì)算機(jī)；7、射頻環(huán)形器；8、射頻 信號合路器；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明
本實(shí)施例中要檢測的是通信基站使用的雙工濾波器，在雙工濾波器投入到通信 基站使用前，需要對其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行有效測試，這些測試指標(biāo)中包括電壓駐波比(VSWR Voltage Standing Wave Ratio)測試，通過檢測反向功率與正向功率的比值，根據(jù)報警門 限值，測試雙工濾波器天線內(nèi)失配報警模塊在失配情況下是否能夠準(zhǔn)確報警，因此，為了達(dá) 到上述檢測目的，需要模擬雙工濾波器在基站中的工作環(huán)境，本實(shí)施例自動微波電子可調(diào) 負(fù)載裝置即為了實(shí)現(xiàn)該工作環(huán)境的模擬并為天線失配報警模塊的檢測提供檢測信號源。如圖1所示，本實(shí)施例自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置主要包括用于向被測件1即雙 工濾波器發(fā)射端提供入射功率信號的前向功率產(chǎn)生設(shè)備、用于向被測件1天線端提供反射 功率信號的反向功率產(chǎn)生設(shè)備、用于獲取并檢測前向功率和反向功率以計(jì)算駐波比的耦合 器及功率計(jì)、用于吸收大功率信號以保護(hù)整個裝置的射頻終端負(fù)載，下面對各部分組成及 連接關(guān)系進(jìn)行說明其中，前向功率產(chǎn)生設(shè)備主要由依次相電連接的前向信號發(fā)生器21、前向射頻功 率放大器22、射頻功率隔離器24組成，前向信號發(fā)生器21用于產(chǎn)生具體頻率和相位的入射 信號，前向射頻功率放大器22用于將前向信號發(fā)生器21輸出的入射信號放大到所需的入 射功率，射頻功率隔離器24連接在前向射頻功率放大器22與雙工濾波器的發(fā)射端之間，射 頻功率隔離器24用于預(yù)防大功率信號反射，從而起到對功率放大器22的保護(hù)作用。反向功率產(chǎn)生設(shè)備包括反向信號發(fā)生器31、反向射頻功率放大器32、射頻功率隔 離器24，反向信號發(fā)生器31用于產(chǎn)生具體頻率和相位的反射信號，反向射頻功率放大器32 與反向信號發(fā)生器31的輸出端相電連接，其用于將反向信號發(fā)生器31輸出的反射信號放 大到所需的反射功率，射頻功率隔離器24同樣起到對功率放大器32的保護(hù)作用，反射信號 經(jīng)由射頻功率放大器32放大后加載在雙工濾波器的天線端。在入射功率信號與反射功率信號的傳輸線路上分別設(shè)置有射頻信號耦合器23、 33，該兩個耦合器分別提取上述功率信號，并將功率信號發(fā)送至功率計(jì)4以進(jìn)行駐波比分 析，為了節(jié)省成本，在耦合器23、33的輸出端與功率計(jì)4的輸入端之間設(shè)置有射頻信號合路 器8，該合路器可用于將兩路不同的射頻信號進(jìn)行合路，從而，在本實(shí)施例中，只需要一個功 率計(jì)4就可完成對反射功率信號與入射功率信號的檢測。為了防止入射功率信號或反射功率信號反射到其相應(yīng)的產(chǎn)生設(shè)備上，從而對設(shè)備 產(chǎn)生損壞，在入射功率信號與反射功率信號的傳輸線路上設(shè)置有控制射頻信號傳輸方向的 射頻環(huán)形器7，同時為了吸收大功率射頻信號，在射頻傳輸線的末端還設(shè)置有大功率射頻終 端負(fù)載5。同時，為了控制上述各設(shè)備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生不同的駐波比，本實(shí)施例中還包括一計(jì)算 機(jī)6。上述對本實(shí)施例自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置的各功能單元進(jìn)行了介紹，下面將對 利用該設(shè)備進(jìn)行失配報警檢測的方法進(jìn)行說明本實(shí)施例在進(jìn)行天線負(fù)載失配報警檢測時，具體操作包括如下步驟(a)、根據(jù)被測件待工作環(huán)境的回波損耗大小確定被測件的額定入射功率和額定 反射功率，不同的工作環(huán)境，回波損耗的大小也不同，如一特定的工作環(huán)境，天線端口的回 波損耗為14dBm ；(b)、控制前向信號發(fā)生器21及前向射頻功率放大器22的信號輸出，使得前向射頻功率放大器的輸出功率22為確定的額定入射功率；(c)、控制反向信號發(fā)生器31及反向射頻功率放大器32的信號輸出，使得反向射 頻功率放大器32的輸出功率為確定的額定反射功率；(d)、功率計(jì)4分別接收上述額定入射功率信號和反射功率信號并進(jìn)行檢測，以判 斷被測件天線端口是否匹配，如入射功率45dBm，反射功率31dBm，那么天線端口的回波損 耗為14dBm，此時，即建立了雙工濾波器的工作環(huán)境；(e)、當(dāng)建立模擬工作環(huán)境后，通過計(jì)算機(jī)6，控制并調(diào)整前向信號源及反向信號源 的輸出功率及相位，所述的功率計(jì)同時接收并檢測反向功率與前向功率的比值，以檢測被 測件在失配情況下是否正常報警。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其用于模擬待測件(1)的天線端口匹配情況以進(jìn)行被測件(1)天線負(fù)載失配報警模塊的檢測，該裝置包括，前向信號發(fā)生器(21)，其用于產(chǎn)生具體頻率和相位的入射信號；前向射頻功率放大器(22)，其電連接在前向信號發(fā)生器(21)與被測件(1)的發(fā)射端之間，用于將前向信號發(fā)生器(21)輸出的入射信號放大到所需的入射功率；反向信號發(fā)生器(31)，其用于產(chǎn)生具體頻率和相位的反射信號；反向射頻功率放大器(32)，其電連接在反向信號發(fā)生器(31)與被測件(1)的天線端之間，用于將反向信號發(fā)生器(31)輸出的反射信號放大到所需的反射功率；射頻信號耦合器(23、33)，其分別設(shè)置在入射功率與反射功率的傳輸線路上，用于提取射頻傳輸線上的功率信號；功率計(jì)(4)，其與射頻信號耦合器(23、33)的輸出端相連接，用于對射頻信號耦合器(23、33)輸出的功率信號進(jìn)行分析；射頻終端負(fù)載(5)，其連接在射頻傳輸線的末端，用于匹配并吸收大功率射頻信號；計(jì)算機(jī)(6)，其與上述各單元相控制連接，當(dāng)根據(jù)被測件的工作環(huán)境進(jìn)行天線端口的模擬匹配后，所述的計(jì)算機(jī)(6)控制并調(diào)整所述的前向信號和反向信號的功率及相位以檢測天線負(fù)載的失配報警狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其特征在于所述的前向射頻 功率放大器(22)輸出端還設(shè)置有前向射頻信號隔離器(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其特征在于所述的反向 射頻功率放大器(32)輸出端還設(shè)置有反向射頻信號隔離器(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其特征在于在所述的射頻終 端負(fù)載(5)與被測件(1)發(fā)射端之間還連接有用于控制信號傳輸方向的射頻環(huán)形器(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其特征在于所述的射頻信號 耦合器(23、33)與功率計(jì)(4)之間還連接有用于將入射功率信號與反射功率信號進(jìn)行合路 的射頻信號合路器(8)。
6.一種采用權(quán)利要求1所述的自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置進(jìn)行天線負(fù)載失配報警檢 測方法，包括如下步驟(a)、根據(jù)被測件待工作環(huán)境的回波損耗大小確定被測件的額定入射功率和額定反射 功率；(b)、控制所述的前向信號發(fā)生器及前向射頻功率放大器的信號輸出，使得前向射頻功 率放大器的輸出功率為確定的額定入射功率；(C)、控制所述的反向信號發(fā)生器及反向射頻功率放大器的信號輸出，使得反向射頻功 率放大器的輸出功率為確定的額定反射功率；(d)、所述的功率計(jì)分別接收上述額定入射功率信號和反射功率信號并進(jìn)行檢測，以判 斷被測件天線端口是否匹配；(e)、通過所述的計(jì)算機(jī)，調(diào)整前向信號源及反向信號源的輸出功率及相位，所述的功率 計(jì)同時接收并檢測反向功率與前向功率的比值，以檢測被測件在失配情況下是否正常報警。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線失配報警檢測方法，其特征在于步驟(a)中，不同的工 作環(huán)境，回波損耗的大小不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動微波電子可調(diào)負(fù)載裝置，其用于模擬待測件的天線端口匹配情況以進(jìn)行被測件天線負(fù)載失配報警模塊的檢測，包括前向信號發(fā)生器、前向射頻功率放大器、反向信號發(fā)生器、反向射頻功率放大器、射頻信號耦合器、功率計(jì)、射頻終端負(fù)載、計(jì)算機(jī)，其根據(jù)具體的被測件模擬其基站工作環(huán)境，通過模擬不同駐波比輸出從而進(jìn)行被測件天線端失配報警模塊的運(yùn)行狀態(tài)，以對報警模塊的精確與否進(jìn)行判斷，通過該裝置使得測試更精確、運(yùn)行更快捷，有效縮短了測試時間從而提高了生產(chǎn)效率，減少了被測件制造企業(yè)的制造成本投入。
文檔編號H04B17/00GK101814963SQ201010115130
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者倪峰, 方志國, 李曉剛, 秦奇, 薛海皋, 陸建棟 申請人:飛創(chuàng)(蘇州)電訊產(chǎn)品有限公司