多工位微波自动测试系统开关矩阵研制与组建

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微波技术是当代信息化社会重要的支撑性技术之一。随着微波、通信行业的爆炸式发展和产品的规模化生产,在产品的研发、生产和检验过程中需要对不同层次的被测件进行大量的测试。这些待测件包括无源器件、有源器件(例如射频集成电路RFIC和单片微波集成电路MMIC)、各种射频微波前端组件(例如T/R组件)、终端设备和系统整机。这些被测件的测试要求和测试步骤差别非常大,并且都在非常高的频率(通常为GHz级)下进行测试。开发更加准确、有效、精密、经济的微波自动测试测量技术,满足测试需求对微波从业人员来说是尤为重要和迫切的工作。在微波自动测试系统中,射频和微波开关大量用于仪器和被测件(DUT)间的信号路由。我们建立了开关矩阵,将射频/微波信号和低频信号切换系统集成到此测试系统中,这样就可以把来自多台仪器的信号路由至一个或多个DUT。用一套测试装置完成多种测试,而不需要频繁地断开和连接。实现测试过程的自动化,提高测试效率并且降低成本。本文的主要工作和成果是基于微波网络理论中传输系统的阻抗匹配和电平平衡特性,确认待测模块特征及其待测参数,选用合适的微波器件,研制出多工位微波自动测试系统开关矩阵。制作出实物并实现了:在既定工作条件下对射频仿真信号的检测;完成射频仿真信号1路输入40路功分平衡输出;对信号通道的微波特性进行标定。
摘要第4-5页
ABSTRACT第5页
第一章 绪论第8-13页
    1.1 开关矩阵在现代微波自动测试中的重要作用第8-9页
    1.2 微波开关矩阵国内外研究现状第9-10页
        1.2.1 国内发展动态第9页
        1.2.2 国外发展动态第9-10页
    1.3 微波自动测试系统中的开关矩阵概述第10-12页
    1.4 本论文的主要工作及设计目标第12页
    1.5 论文内容介绍第12-13页
第二章 微波网络传输、反射参数的测量和误差分析第13-20页
    2.1 微波网络基础理论简述第13-17页
        2.1.1 网络传输参数的测量第14-16页
        2.1.2 网络反射参数的测量第16-17页
    2.2 微波测量中的误差分析第17-19页
        2.2.1 微波网络衰减测量的误差分析第17-18页
        2.2.2 微波网络驻波测量的误差分析第18-19页
    2.3 本章小结第19-20页
第三章 开关矩阵的设计方法第20-32页
    3.1 微波测试系统设计原则和思路第20-21页
    3.2 微波开关综述第21-25页
        3.2.1 微波开关的分类第21-22页
        3.2.2 微波开关的性能指标第22-24页
        3.2.3 机电开关的开关状态和重复性分析第24-25页
    3.3 微波开关系统设计的重点注意事项第25-28页
        3.3.1 微波同轴电缆第26-27页
        3.3.2 微波同轴连接器和转接器第27-28页
        3.3.3 开关系统的电源第28页
    3.4 本开关矩阵使用器件介绍第28-31页
        3.4.1 微波机电开关第28-30页
        3.4.2 功分器第30页
        3.4.3 定向耦合器第30页
        3.4.4 低噪声放大器第30-31页
    3.5 本章小结第31-32页
第四章 多工位微波自动测试系统总体设计与开关矩阵功能实现第32-43页
    4.1 多工位微波自动测试系统总体结构概述第32-34页
    4.2 多工位综合测试系统的40路开关矩阵结构概述第34-35页
    4.3 多工位综合测试系统各功能单元分析第35-40页
        4.3.1 射频仿真信号检测功能第35-36页
        4.3.2 射频仿真信号40路功分功能第36页
        4.3.3 40路信号开关检测功能第36-37页
        4.3.4 40路分配通道的传输参数测试功能第37-39页
        4.3.5 标准信号源取样通道传输参数测试功能第39页
        4.3.6 矢网信号放大自环功能第39-40页
    4.4 开关矩阵的布局和接口第40-41页
    4.5 开关矩阵机箱的电磁屏蔽第41页
    4.6 电源及开关控制简介第41-42页
    4.7 本章小结第42-43页
第五章 测试系统搭建和测试结果分析第43-50页
    5.1 40路功分通道传输系数测试第43-45页
    5.2 40路输出驻波比和信号源输入驻波比第45-48页
    5.3 信号质量恶化程度测试第48-49页
    5.4 本章小结第49-50页
第六章 结语第50-51页
致谢第51-52页
参考文献第52-54页
攻读硕士学位期间取得的研究成果第54-55页
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