一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置製造方法
2023-05-16 17:16:06
一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，以通過該裝置實現對數傳發射機上各環節的數據測試和分析。包含多通道信號模擬系統、信號分析系統以及電源單元，多通道信號模擬系統包括依次連接的信號仿真儀、寬帶任意波形發生器以及微波矢量信號源，且信號仿真儀與微波矢量信號源連接，微波矢量信號源連接被測試數傳發射機的功放部分；信號分析系統中包括微波網絡分析儀、高性能示波器以及矢量信號分析儀，被測試數傳發射機的功放部分和/或前級部分與信號分析系統相連接，微波網絡分析儀以及高性能示波器分別連接矢量信號分析儀，矢量信號分析儀連接信號仿真儀；電源單元連接被測試數傳發射機功放部分和/或前級部分。
【專利說明】一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數傳發射機測試裝置，尤其是一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置。
【背景技術】
[0002]在載荷數傳發射系統中，數傳產品種類多，關鍵技術難點多，在整個研製過程中，往往因為一個環節的滯後而影響了整個產品的研製進度。
[0003]目前尚未構建數傳發射機半物理仿真驗證裝置，導致目前數傳發射機設計研製過程中存在指標規劃、電路實施、測試評估及生產各環節處於各自分離的問題。沒有辦法在統一的裝置上進行各環節的數據測試和分析。實際工作中研發成本和周期高，人員效率低。數傳發射機半物理仿真驗證裝置能夠將載荷數傳發射系統的一部分用實物代替，並使用儀器與實物部件之間的接口，連接進行數傳發射機的快速響應式和並行式研發。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，以通過該裝置實現對數傳發射機上各環節的數據測試和分析。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，連接一被測試數傳發射機的功放部分和/或前級部分，包括:多通道信號模擬系統、信號分析系統以及電源單元，其中:
[0006]所述多通道信號模擬系統包括依次連接的信號仿真儀、寬帶任意波形發生器、微波矢量信號源，且所述信號仿真儀與所述微波矢量信號源連接，所述微波矢量信號源連接所述被測試數傳發射機的功放部分；
[0007]所述信號分析系統中包括微波網絡分析儀、高性能示波器以及矢量信號分析儀，所述被測試數傳發射機的功放部分和/或前級部分與所述微波網絡分析儀、所述高性能示波器以及所述矢量信號分析儀相連接，所述微波網絡分析儀以及所述高性能示波器分別連接所述矢量信號分析儀，所述矢量信號分析儀連接所述信號仿真儀；
[0008]所述電源單元連接所述被測試數傳發射機功放部分和/或前級部分，為被測數傳發射機的功放部分和/或前級部分提供多路穩定電壓。
[0009]較佳地，所述矢量信號分析儀中包括信號帶寬測量單元、功率測量單元、雜散測量單元、相位噪聲測量單元、調製誤差測量單元以及信噪比測量單元。
[0010]較佳地，所述高性能示波器包括信號採集單元、時域參數測試單元、頻率誤差參數測試單元以及調製誤差參數測試單元。
[0011]較佳地，所述微波網絡分析儀包括發射通道幅度測試單元、相位參數測試單元、功放三階交調抑制性能測試單元以及噪聲係數測試單元。
[0012]較佳地，所述微波矢量信號源中包括BPSK調製單元，QPSK, FSK調製單元，8PSK調製單元.16QAM調製單元，32APSK調製單元以及32QAM調製單元。
[0013]較佳地，矢量信號分析儀為安捷倫公司的N9036ART。
[0014]較佳地，微波網絡分析儀為安捷倫公司的PNA-X系列設備。
[0015]較佳地，高性能示波器為安捷倫公司的DSA-X93204A。
[0016]較佳地，寬帶任意波形發生器選用安捷倫公司的M8190A為被測數傳發射機部件提供寬帶基帶信號。
[0017]較佳地，微波矢量信號源選用安捷倫公司的E8267D。
[0018]本實用新型由於採用以上技術方案，具有以下的優點和積極效果:
[0019]I)多通道信號模擬系統的採用為本實用新型提供多通道窄帶、寬帶調製信號，模擬生成數傳信號帶寬至少在IG以上，頻段能達到40G以上，模擬數傳發射機功能；信號分析系統的採用可從時域、頻域對數傳信號進行全面的制式分析，進行帶寬在IG以上，頻段能達到40G或以上的微波調製信號分析；
[0020]2)所述多通道信號模擬系統能提供多通道窄帶、寬帶調製信號，模擬數傳發射機功能；所述信號分析系統可從時域、頻域對數傳發射機信號進行測試分析；所述電源模塊為被測數傳發射機提供多路穩定電壓，實現不同衛星平臺數傳發射機產品可在統一的裝置上進行各環節的數據測試和分析，便於對各環節的數據交流和優化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面參照附圖和具體實施例來進一步說明本實用新型。
[0023]如附圖1所示，本實用新型提供一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，連接一被測試數傳發射機部件，包括:多通道信號模擬系統、信號分析系統以及電源單元，其中:多通道信號模擬系統100能提供多通道窄帶、寬帶調製信號，模擬數傳發射機功能；信號分析系統200可從時域、頻域對數傳發射機信號進行分析；電源單元300為被測數傳發射機提供多路穩定電壓。多通道信號模擬系統包括信號仿真儀101、寬帶任意波形發生器102以及微波矢量信號源103，微波矢量信號源103連接被測試數傳發射機的功放部分401和/或前級部分402。信號仿真儀101、寬帶任意波形發生器102、微波矢量信號源103依次連接，提供數傳發射機寬帶信號；信號仿真儀101連接微波矢量信號源103，提供數傳發射機窄帶信號。
[0024]當測試被測試數傳發射機的功放部分402時，需要將其與多通道信號模擬系統100以及信號分析系統200分別連接，而當測試被測試數傳發射機的前級部分402時，只需要將其連接信號分析系統200即可，此時多通道信號模擬系統100不工作。
[0025]其中信號仿真儀101可以發生包含了大量的專用高速數傳信號處理設計庫，可以用來產生多種標準數傳信號格式，可以向微波矢量信號源103發送數字調製制式選擇脈衝，包括BPSK，QPSK, FSK，8PSK.16QAM，32APSK，32QAM等多種數字調製，完成對信號的DAC處理、IQ調製、混頻等功能，產生寬帶基帶信號，為數傳發射機提供寬帶基帶信號，本實施例中，寬帶任意波形發生器102選用安捷倫公司的M8190A該設備的性能指標如下:
[0026]輸出信號帶寬:5GHz，可擴展；DAC轉換時鐘速率:12G ;DAC轉換位數:12/14 Bit ；通道數量:2，可擴展；具有高速信號下載接口 ；用戶軟體計算的信號波形數據能通過PCIe總線快速連續下載到板卡基帶存儲器內，利用板卡中的高速DAC完成信號建立。
[0027]微波矢量信號源103為數傳發射機提供真實的數傳信號，滿足衛星高速數傳發射機需要的高階調製，頻率範圍可達40GHz。其中包括可切換的BPSK調製單元，QPSK, FSK調製單元，8PSK調製單元，16QAM調製單元，32APSK調製單元以及32QAM調製單元。本實施例中，微波矢量信號源103選用安捷倫公司的E8267D該設備的性能指標如下:
[0028]頻率範圍:最高可達40GHz ;調製方式:BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32APSK ;輸出功率:>10dBm ;帶寬:>2GHz ;相位偏置:可調節。
[0029]信號分析系統中包括微波網絡分析儀201、高性能示波器202以及矢量信號分析儀203，被測試數傳發射機部件分別於微波網絡分析儀、高性能示波器以及矢量信號分析儀相連接，通過微波網絡分析儀201、高性能示波器202、矢量信號分析儀203捕捉到測試數傳發射機功放部分和/或前級部分的模擬基帶、數字基帶、數字總線邏輯信號和射頻模擬信號，且將微波網絡分析儀201、高性能示波器202的測試數據傳送給矢量信號分析儀203，矢量信號分析儀203對儀表採集的信號數據進行完整的頻譜，時域和解調分析，可測試數字調製信號的調製精度，對分析的信號數據進行存儲和回放，並傳送給信號仿真儀101以便進一步的解調和後處理分析。
[0030]其中，矢量信號分析儀203中包括帶寬測量單元、功率測量單元雜散測量單元、相位噪聲測量單元、調製誤差測量單元以及信噪比測量單元，可以分別測試信號的帶寬、功率、雜散、相位噪聲、調製誤差、信噪比。本實施例中，採用矢量信號分析儀為安捷倫公司的N9036ART。該設備的性能指標如下:頻率範圍:最高可達40GHz ;最大分析帶寬.) 140MHz ；測試靈敏度:-172dBm/HZ@2GHZ ;可配置噪聲係數模塊。
[0031]高性能示波器202包括信號採集單元、時域參數測試單元、頻率誤差參數測試單元以及調製誤差參數測試單元，對單通道和多通道信號進行採集，測試信號的時域參數，頻譜參數和調製誤差參數，並能對信號進行紀錄。本實施例中，高性能示波器202選用安捷倫公司的DSA-X93204A，可對差分信號進行時域分析、抖動分析，該設備的性能指標如下:
[0032]帶寬:30GHz ;採樣率:雙通道80Gsaps/四通道160Gsaps ;存儲深度:2Gpts ;抖動分析、高速SDA和時鐘恢復、高級信號去嵌入、性能驗證時延差校正；30GHz探測系統:30GHz探頭放大器、30GHz差分點測探頭和焊入探頭。
[0033]微波網絡分析儀203包括發射通道幅度測試單元、相位參數測試單元、功放三階交調抑制性能測試單元以及噪聲係數測試單元，可分別對數傳發射機發射通道幅度、相位參數測試；功放三階交調抑制性能測試；數傳發射機或組件的噪聲係數測試。本實施例中，微波網絡分析儀201選用安捷倫公司的PNA-X系列設備，可測試產品的傳輸/反射特性，可完成對變頻和非變頻微波電路的測試，包含完整的幅度和相位參數，該設備的性能指標如下:測試頻率範圍:可達40GHz，測試埠數量:2埠或4埠可選配，可配置14埠測試裝置；激勵源功率:-95dBm?20dBm@10GHz，具備功率擴展接口 ；功率掃描範圍:47dB@10GHz，激勵信號諧波抑制比:60dB ;接收機帶寬:1Hz?5MHz，測試動態範圍:144dBilOGHz ;測試精度(1GHz):增益測試精度:0.08dB，相位測試精度0.5度。
[0034]通過微波網絡分析儀、高性能示波器、矢量信號分析儀測得的信號數據進行完整的頻譜，時域和解調分析，對分析的信號數據進行存儲和回放等，便於對各環節的數據交流和優化，以更好的對後續對多通道信號模擬系統進行參數調整。
[0035]電源單元300連接被測試數傳發射機功放部分401和/或前級部分402，為被測數傳發射機的功放部分401和/或前級部分402提供多路穩定電壓。
[0036]綜上所述，多通道信號模擬系統的採用為本實用新型提供多通道窄帶、寬帶調製信號，模擬生成數傳信號帶寬至少在IG以上，頻段能達到40G以上，模擬數傳發射機功能；信號分析系統的採用可從時域、頻域對數傳信號進行全面的制式分析，進行帶寬在IG以上，頻段能達到40G或以上的微波調製信號分析。實現不同衛星平臺數傳發射機產品可在統一的裝置上進行各環節的數據測試和分析，便於對各環節的數據交流和優化。
[0037]上述公開的僅為本實用新型的具體實施例，該實施例只為更清楚的說明本實用新型所用，而並非對本實用新型的限定，任何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在保護範圍內。
【權利要求】
1.一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，連接一被測試數傳發射機的功放部分和/或前級部分，其特徵在於，包括多通道信號模擬系統、信號分析系統以及電源單元，其中: 所述多通道信號模擬系統包括依次連接的信號仿真儀、寬帶任意波形發生器以及微波矢量信號源，且所述信號仿真儀與所述微波矢量信號源連接，所述微波矢量信號源連接所述被測試數傳發射機的功放部分； 所述信號分析系統中包括微波網絡分析儀、高性能示波器以及矢量信號分析儀，所述被測試數傳發射機的功放部分和/或前級部分與所述微波網絡分析儀、所述高性能示波器以及所述矢量信號分析儀相連接，所述微波網絡分析儀以及所述高性能示波器分別連接所述矢量信號分析儀，所述矢量信號分析儀連接所述信號仿真儀； 所述電源單元連接所述被測試數傳發射機功放部分和/或前級部分，為被測數傳發射機的功放部分和/或前級部分提供多路穩定電壓。
2.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，所述矢量信號分析儀中包括帶寬測量單元、功率測量單元、雜散測量單元、相位噪聲測量單元、調製誤差測量單元以及信噪比測量單元。
3.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，所述高性能示波器包括信號採集單元、時域參數測試單元、頻率誤差參數測試單元以及調製誤差參數測試單元。
4.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，所述微波網絡分析儀包括發射通道幅度測試單元、相位參數測試單元、功放三階交調抑制性能測試單元以及噪聲係數測試單元。
5.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，所述微波矢量信號源中包括BPSK調製單元，QPSK, FSK調製單元，8PSK調製單元，16QAM調製單元，32APSK調製單元以及32QAM調製單元。
6.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，矢量信號分析儀為安捷倫公司的N9036ART。
7.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，微波網絡分析儀為安捷倫公司的PNA-X系列設備。
8.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，高性能示波器為安捷倫公司的DSA-X93204A。
9.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，寬帶任意波形發生器選用安捷倫公司的M8190A為被測數傳發射機部件提供寬帶基帶信號。
10.如權利要求1所述的一種數傳發射機半物理仿真驗證裝置，其特徵在於，微波矢量信號源選用安捷倫公司的E8267D。
【文檔編號】H04B17/00GK204068988SQ201420577111
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】連美玲, 葉曦, 雷鳴, 韓威 申請人:上海航天電子通訊設備研究所