用于网络分析仪的测试装置的制作方法

1.本发明涉及网络分析仪技术领域，具体涉及一种用于网络分析仪的测试装置。


背景技术：

2.网络分析仪是一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。动态精度是网络分析仪一项重要的指标参数，衡量的是网络分析仪的接收端在整个输入功率动态范围内变化时测量信号幅度和相位的能力，良好的接收端动态精度是网络分析仪实现稳定精确测量的保证。
3.目前关于网络分析仪的接收端的动态精度的专利文献非常少，因此，缺少一种能够对网络分析仪的接收端的动态精度进行测试的装置。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是提供一种用于网络分析仪的测试装置，能够测试网络分析仪的接收端的动态精度。
5.根据第一方面，一种实施例中提供一种用于网络分析仪的测试装置，所述网络分析仪包括第一衰减器、输出端和接收端，其中，所述测试装置包括：功分器、功率计、切换开关模块、放大器、第二衰减器和所述信号处理器；所述功分器包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述功分器的输入端连接所述网络分析仪的输出端，所述第一输出端连接所述功率计，所述第二输出端经过所述第二衰减器连接所述网路分析仪的接收端；所述功分器用于将所述网络分析仪的输出端输出的信号分为两路信号，其中一路信号通过第一通道传输至所述功率计，另一路信号通过第二通道传输至所述网路分析仪的接收端；所述放大器通过所述切换开关模块连接于所述第二通道中，所述切换开关模块用于将所述放大器连接于所述第二通道中或者在所述第二通道中旁路所述放大器；所述信号处理器用于配置所述网络分析仪的当前工作参数，所述当前工作参数包括当前工作频点；所述信号处理器还用于控制所述切换开关模块以在所述第二通道中旁路所述放大器；配置所述第二衰减器的衰减值为bk，k=0,1,2，
……
,n-1，n为大于等于1的自然数；调整所述网络分析仪的输出端输出信号的功率，以使所述功率计接收的信号的功率值为第一预设功率值；获取所述第一衰减器的衰减值分别为第一预设值a0和第二预设值a1时网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值
△
sk；其中，
△
sk=s2
k-s1k
△sk-1
，s1k为第一衰减器的衰减值为第一预设值a0且第二衰减器的衰减值为bk时网络分析仪的接收端接收信号的s参数，s2k为第一衰减器的衰减值为第二预设值a1且第二衰减器的衰减值为bk时网络分析仪的接收端接收信号的s参数；
△sk-1
为第二衰减器的衰减值为b
k-1
时，第一衰减器的衰减值分别为第一预设值a0和第二预设值a1时网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值；所述信号处理器还用于控制所述切换开关模块以将所述放大器连接于所述第二
通道中；配置所述第一衰减器的衰减值为a0，配置所述第二衰减器的衰减值为b0；调整所述网络分析仪的输出端输出信号的功率，以使所述功率计接收的信号的功率中为第二预设功率值；获取所述网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值
△
sn；其中，
△
sn= sn‑ꢀ
s1k，sn为第一衰减器的衰减值为a0且第二衰减器的衰减值为b0时网络分析仪的接收端接收信号的s参数；所述信号处理器还用于根据所述s参数误差值
△
sk和
△
sn，获取网络分析仪在当前工作频点的测试误差曲线，并输出所述测试误差曲线。
6.一种实施例中，所述放大器通过所述切换开关模块连接于所述网络分析仪的输出端和所述功分器的输入端之间；所述切换开关模块用于将所述放大器连接于所述网络分析仪的输出端和所述功分器的输入端之间，或者用于将所述网络分析仪的输出端和所述功分器的输入端直接连接。
7.一种实施例中，所述放大器通过所述切换开关模块连接于所述功分器的第二输出端和第二衰减器的输入端之间；所述切换开关模块用于将所述放大器连接于所述功分器的第二输出端和第二衰减器的输入端之间，或者用于将所述功分器的第二输出端和第二衰减器的输入端直接连接。
8.一种实施例中，所述放大器通过所述切换开关模块连接于所述第二衰减器的输出端和所述网络分析仪的接收端之间；所述切换开关模块用于将所述放大器连接于所述第二衰减器的输出端和所述网络分析仪的接收端之间，或者用于将所述第二衰减器的输出端和所述网络分析仪的接收端直接连接。
9.一种实施例中，所述切换开关模块包括：第一切换开关和第二切换开关；所述第一切换开关的第一端与所述切换开关模块的输入端连接，第一切换开关的第二端在所述放大器的输入端和第二切换开关的第一端之间进行切换；所述第二切换开关的第一端在所述放大器的输出端和第一切换开关的第二端之间进行切换，第二切换开关的第二端与所述切换开关模块的输出端连接。
10.一种实施例中，所述网络分析仪的接收端接收信号的s参数包括：s幅度参数和 s相位参数；所述网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值包括：s幅度参数误差值和s相位参数误差值；所述网络分析仪在当前工作频点的测试误差曲线包括：幅度测试误差曲线和相位测试误差曲线。
11.一种实施例中，所述第二衰减器的衰减值bk为衰减值b
k-1
的整数倍，其中b0=0，b
n-1
小于等于第二衰减器的量程最大值。
12.一种实施例中，所述第一衰减器的第一预设值a0为0，第一衰减器的第二预设值a1为大于0且小于其量程最大值的任一衰减值。
13.一种实施例中，所述信号处理器还用于调整所述网络分析仪的当前工作频点；并在调整后的当前工作频点下，获取所述网络分析仪在调整后的当前工作频点的测试误差曲
线，并输出所述测试误差曲线。
14.一种实施例中，还包括：显示器，用于显示所述网络分析仪在当前工作频点的测试误差曲线；控制面板，所述控制面板上设置有用于控制切换开关模块进行切换的按钮。
15.依据上述实施例的用于网络分析仪的测试装置，网络分析仪的输出端输出的信号通过功分器分为两路信号，一路信号通过第一通道传输至功率计，另一路信号通过第二通道传输至网络分析仪的接收端，放大器通过切换开关模块连接于第二通道中，切换开关模块用于控制切换是否将放大器连接于第二通道中，信号处理器通过控制切换开关模块分别获取放大器连接于第二通道中时网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值，以及获取放大器旁路于第二通道中时网络分析仪的接收端接收信号的s参数误差值，从而获取网络分析仪的测试误差曲线，以实现对网络分析仪的接收端的动态精度的测试；此外，上述实施例的用于网络分析仪的测试装置，把网络分析仪自身具有的程控衰减器代替测试装置所需的一个程控衰减器，大大节省了测试装置的成本；并且，通过切换开关模块控制切换是否将放大器连接于第二通道中，提高了对网路分析仪的接收端所测试信号功率的范围。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的用于网络分析仪的测试装置的结构示意图；图2为一种实施例的用于网络分析仪的测试装置的具体结构示意图；图3为另一种实施例的用于网络分析仪的测试装置的具体结构示意图；图4为再一种实施例的用于网络分析仪的测试装置的具体结构示意图；图5为信号处理器中一种实施例的测试流程图。
具体实施方式
17.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
18.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
19.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
20.目前，网络分析仪的测试装置包括：程控衰减器、放大器、功分器和功率计，其中程
控衰减器用来调节网络分析仪的接收端的输入功率，放大器用于补偿测试装置的信号衰减，功分器一端接功率计用来监控发射功率从而得到接收端所需的参考功率，程控衰减器是网络分析仪外的一个单独模块，程控衰减器价格昂贵，采用外置的程控衰减器将增加测试装置的成本和尺寸面积；此外，功分器前端没有放大器的选通电路，放大器要么没有要么一直存在，将会导致测试装置的功耗增加，接收机输入的功率动态降低。
21.基于上述问题，本发明实施例提供的用于网络分析仪的测试装置将一个程控衰减器采用网络分析仪内部自带的程控衰减器进行代替，大大节省了测试装置的成本，并且通过切换开关模块实现放大器是否选通的切换，提高了网络分析仪的接收端所接收信号的功率的动态范围。
22.请参考图1 ，图1为一种实施例的用于网络分析仪的测试装置的结构示意图，以下简称测试装置，其中网络分析仪为现有技术中的任一种网络分析仪，本实施例提供的网络分析仪10包括第一衰减器11、输出端a和接收端r，本实施例提供的测试装置20包括：功分器21、功率计22、切换开关模块23、放大器24、第二衰减器25和信号处理器。
23.网络分析仪10生成的预设频点的信号经过第一衰减器11衰减后，通过输出端a输出至测试装置20，经测试装置20返回的信号通过接收端r返回至网络分析仪10。
24.本实施例提供的测试装置20将网络分析仪10的输出端a输出的信号通过功分器21分为两路信号，一路信号通过第一通道传输至功率计22，另一路信号通过第二通道传输至网络分析仪10的接收端r。下面具体说明：功分器21包括输入端、第一输出端和第二输出端。其中，功分器21的输入端连接网络分析仪10的输出端a，第一输出端连接功率计22，第二输出端经过第二衰减器25连接网路分析仪10的接收端r；功分器21用于将网络分析仪10的输出端a输出的信号分为两路信号，其中一路信号通过第一通道传输至功率计22，另一路信号通过第二通道传输至网路分析仪10的接收端r。在本实施例中，功分器21将网络分析仪10的输出端a输出的信号分为两路，一路信号传输至功率计22后，可通过功率计22检测到输出端a输出信号的功率。
25.放大器24通过切换开关模块23连接于第二通道中，切换开关模块23用于将放大器24连接于第二通道中或者在第二通道中旁路放大器24。由于放大器24能够对第二通道上传输信号的功率进行放大。当网络分析仪10的接收端r需要输入大功率信号时，通过切换开关模块23将放大器24接入第二通道中；当网络分析仪10的接收端r需要输入小功率信号时，通过切换开关模块23将放大器24旁路于第二通道中，也就是不将放大器24接入第二通道中，此时需关闭放大器24的供电，以节省功耗。
26.请参考图2，在一实施例中，网络分析仪10包括第一衰减器11；测试装置20包括：功分器21、功率计22、切换开关模块23、放大器24和第二衰减器25，其中，放大器24通过切换开关模块23连接于网络分析仪10的输出端a和功分器21的输入端之间；本实施例中，切换开关模块23用于将放大器24连接于网络分析仪10的输出端a和功分器21的输入端之间，或者用于将网络分析仪10的输出端a和功分器21的输入端直接连接。具体为：切换开关模块23包括第一切换开关301和第二切换开关302，第一切换开关301的第一端与切换开关模块23的输入端连接，即第一切换开关301的第一端与网络分析仪10的输出端a连接，第一切换开关301的第二端在放大器24的输入端和第二切换开关302的第一端之间进行切换；第二切换开关302的第一端在放大器24的输出端和第一切换开关301的第二端之间进行切换，第二切换开
关302的第二端与切换开关模块23的输出端连接，即第二切换开关302的第二端与功分器21的输入端连接。
27.请参考图3，在另一实施例中，网络分析仪10包括第一衰减器11；测试装置20包括：功分器21、功率计22、切换开关模块23、放大器24和第二衰减器25，其中，放大器24通过切换开关模块23连接于功分器21的第二输出端和第二衰减器25的输入端之间；切换开关模块23用于将放大器24连接于功分器21的第二输出端和第二衰减器25的输入端之间，或者用于将功分器21的第二输出端和第二衰减器25的输入端直接连接。具体为：切换开关模块23包括第一切换开关301和第二切换开关302，第一切换开关301的第一端与功分器21的第二端连接，第一切换开关301的第二端在放大器24的输入端和第二切换开关302的第一端之间进行切换；第二切换开关302的第一端在放大器24的输出端和第一切换开关301的第二端之间进行切换，第二切换开关302的第二端与第二衰减器25的输入端连接。
28.请参考图4，再一实施例中，网络分析仪10包括第一衰减器11；测试装置20包括：功分器21、功率计22、切换开关模块23、放大器24和第二衰减器25，其中，放大器24通过切换开关模块23连接于第二衰减器25的输出端和网络分析仪10的接收端r之间；切换开关模块23用于将放大器24连接于第二衰减器25的输出端和网络分析仪10的接收端r之间，或者用于将第二衰减器25的输出端和网络分析仪10的接收端r直接连接。具体为：切换开关模块23包括第一切换开关301和第二切换开关302，第一切换开关301的第一端与第二衰减器25的输出端连接，第一切换开关301的第二端在放大器24的输入端和第二切换开关302的第一端之间进行切换；第二切换开关302的第一端在放大器24的输出端和第一切换开关301的第二端之间进行切换，第二切换开关302的第二端与网络分析仪10的接收端r连接。
29.综上，本发明实施例通过第一切换开关301和第二切换开关302的配合切换实现了放大器24是否连接于第二通道中的切换，当第一切换开关301的第二端切换至放大器24的输入端，且第二切换开关302的第一端切换至放大器24的输出端，则放大器24连接于第二通道中；当第一切换开关301的第二端切换至第二切换开关302的第一端，且第二切换开关302的第一端切换至第一切换开关301的第二端，则放大器24旁路于第二通道中。
30.在一实施例中，切换开关模块23的切换可以通过一控制面板进行控制，控制面板上设置有用于控制切换开关模块23进行切换的按钮，用户通过手动触发按钮完成放大器24的切换连接。在另一实施例中，切换开关模块23还可以通过信号处理器中预先编辑的软件进行控制。
31.本实施例中的信号处理器与网络分析仪10以及测试装置20的各个模块连接，其能够获取网络分析仪10、测试装置20中各个模块中传输信号的参数，也可以输出设定的命令至网络分析仪10、测试装置20中的各个模块，以控制网络分析仪10、测试装置20能够输出设定参数的信号或者配置设定的参数。
32.在本实施例中，信号处理器用于配置网络分析仪10的当前工作参数，例如：网络分析仪10的当前工作频点、中频带宽、扫描时间和测量点数等参数，其中网络分析仪10的当前工作频点即为其输出端a输出信号的频点。
33.信号处理器还能够对网络分析仪进行测试处理，本实施例以图2所示测试装置为例对测试流程进行说明，请参考图5，测试流程如下：步骤601：信号处理器控制切换开关模块23以在第二通道中旁路放大器24；配置第
二衰减器25的衰减值为bk，k=0,1,2，
……
,n-1，n为大于等于1的自然数；调整网络分析仪10的输出端a输出信号的功率，以使功率计22接收的信号的功率值为第一预设功率值p
ref
il
aj-il
ar
，il
aj
为未连入放大器24时网络分析仪10的输出端a至功率计22的输入端j的线损值，il
ar
为未连入放大器24时网络分析仪10的输出端a至接收端r的线损值，此时网络分析仪10的接收端r接收信号的功率为p
ref
；获取第一衰减器11的衰减值分别被配置为第一预设值a0和第二预设值a1时网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数误差值
△
sk；其中，
△
sk=s2
k-s1k
△sk-1
，s1k为第一衰减器11的衰减值为第一预设值a0且第二衰减器25的衰减值为bk时网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数，s2k为第一衰减器11的衰减值为第二预设值a1且第二衰减器25的衰减值为bk时网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数；
△sk-1
为第二衰减器25的衰减值为b
k-1
时，第一衰减器11的衰减值分别为第一预设值a0和第二预设值a1时网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数误差值。
34.此外，网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数包括：s幅度参数和s相位参数；网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数误差值包括：s幅度参数误差值和s相位参数误差值，例如s1k包括s幅度参数s1
kmag
和s相位参数s1
kphase
，s2k包括s幅度参数s2
kmag
和s相位参数s2
kphase
；
△
sk包括s幅度参数误差值
△skmag
和s相位参数误差值
△skphase
。
35.需要说明的是，在步骤601中，需按照k=0,1,2，
……
,n-1的顺序依次配置第二衰减器25的衰减值bk，最终得到n组s参数误差值
△
sk，本实施例可先将n组s参数误差值
△
sk保存至存储器中，然后执行步骤602。
36.步骤602：信号处理器控制切换开关模块23以将放大器24连接于第二通道中；配置第一衰减器11的衰减值为a0，配置第二衰减器25的衰减值为b0；调整网络分析仪10的输出端a输出信号的功率，以使功率计22接收的信号的功率中为第二预设功率值p
mea
il
aj-pa-il
ar-pa
，其中il
aj-pa
为连入放大器24时网络分析仪10的输出端a至功率计22的输入端j的线损值，il
ar-pa
为连入放大器24时网络分析仪10的输出端a至接收端r的线损值，此时网络分析仪10的接收端r接收的信号的功率值为p
mea
；获取网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数误差值
△
sn；其中，
△
sn= sn‑ꢀ
s1k，sn为第一衰减器11的衰减值为a0且第二衰减器25的衰减值为b0时网络分析仪10的接收端r接收信号的s参数。
37.在步骤601和步骤602中，在测试流程中为了使得信号的衰减更均匀，第一衰减器11的衰减值a0和第二衰减器25的衰减值b0均为0，b0至b
n-1
覆盖整个第二衰减器的量程，且bk按照k=0,1,2，
……
,n-1的顺序等倍数递增，例如：b0=0，b1=b，b2=2b,
……
, b
n-1
=(n-1)b。此外，第一衰减器11的衰减值a1为第一衰减器11的量程中除0以外的任一衰减值。
38.步骤603,：信号处理器获取存储器中存储的一组s参数误差值
△
sk，并根据一组s参数误差值
△
sk和
△
sn，获取网络分析仪10在当前工作频点的测试误差曲线，同理，网络分析仪在当前工作频点的测试误差曲线包括：幅度测试误差曲线和相位测试误差曲线，最后输出幅度测试误差曲线和相位测试误差曲线至显示器进行显示，以便用户能够更直观地观测网络分析仪的动态精度。
39.上述步骤601至步骤603为网络分析议10在一个工作频点的测试误差曲线，通常情况下，需要对网络分析仪10的多个工作频点进行测试，以得到不同频点的测试误差曲线，对于其他频点的测试流程与步骤601-步骤603的方法相同，此处不再赘述。
40.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限
制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。