本發(fā)明涉及相控陣?yán)走_(dá)測(cè)試，具體涉及一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、隨著相控陣?yán)走_(dá)不斷向多功能、高集成的方向發(fā)展，片式可擴(kuò)充陣列模塊作為整個(gè)天線陣面的基本構(gòu)成單元，是實(shí)現(xiàn)天線子板和陣面模塊化設(shè)計(jì)的核心。片式可擴(kuò)充陣列模塊由無(wú)源輻射陣面和有源多功能板構(gòu)成。有源多功能板采用高密度集成與組裝技術(shù)，將片式tr組件、模塊級(jí)延時(shí)放大組件、功能芯片模塊、阻容性器件、射頻與電源控制電路等功能單元與多層復(fù)合基板電路一體化集成，形成高精度高密度集成的功能性有源電路。
2、一個(gè)相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)包括幾百甚至上千塊有源多功能板，每塊多功能板包含幾十甚至上百個(gè)射頻通道，相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)集成前需要對(duì)每塊有源多功能板進(jìn)行測(cè)試和相關(guān)試驗(yàn)，每項(xiàng)試驗(yàn)前后均要進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比，因此有源多功能板的測(cè)試任務(wù)量巨大，數(shù)據(jù)分析對(duì)比工作極多。現(xiàn)有的測(cè)試方案通常是采用單一功能的測(cè)試儀表，由人工進(jìn)行手動(dòng)接線和儀表參數(shù)設(shè)置等一系列操作來(lái)獲得某一類的測(cè)試指標(biāo)，然后經(jīng)專用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，人工記錄測(cè)試結(jié)果至報(bào)表。當(dāng)更換測(cè)試指標(biāo)項(xiàng)或更換通道時(shí)，再由人工重復(fù)上述過(guò)程，操作繁瑣，這就導(dǎo)致整個(gè)測(cè)試效率低下，且對(duì)測(cè)試人員的專業(yè)度要求高。而有源多功能板的待測(cè)指標(biāo)項(xiàng)繁雜且待測(cè)通道數(shù)量巨多，可見(jiàn)，現(xiàn)有的測(cè)試手段已無(wú)法滿足有源多功能板測(cè)試的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、（一）解決的技術(shù)問(wèn)題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有的有源多功能板測(cè)試過(guò)程中操作繁瑣的技術(shù)問(wèn)題。
3、（二）技術(shù)方案
4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
5、第一方面，本發(fā)明提供一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括：測(cè)試儀表集群、可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣、中央電控裝置和測(cè)試軟件；
6、所述測(cè)試儀表集群中包括多個(gè)測(cè)試儀表，用于對(duì)有源多功能板的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試；
7、所述可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣用于在測(cè)試過(guò)程中動(dòng)態(tài)建立測(cè)試儀表與有源多功能板各通道的射頻信號(hào)通路；
8、所述中央電控裝置在測(cè)試軟件的控制下提供有源多功能板工作所需的各種電源信號(hào)和波控信號(hào)；
9、所述測(cè)試軟件采用圖形化的交互界面，用于供使用者進(jìn)行測(cè)試模式的選擇和參數(shù)的設(shè)置；還用于對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行顯示。
10、優(yōu)選的，所述測(cè)試儀表集群包含矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀和功率計(jì)，用于對(duì)有源多功能板的s參數(shù)、頻譜參數(shù)、噪聲參數(shù)和功率參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。
11、優(yōu)選的，所述可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣包括儀表切換矩陣a和通道選擇矩陣b；
12、其中，所述儀表切換矩陣a用于任意切換測(cè)試儀表集群中的測(cè)試儀表，且預(yù)留了備用端口作為擴(kuò)展使用；儀表切換矩陣a還用于外接功率放大器和衰減器，通過(guò)內(nèi)部開(kāi)關(guān)路徑切換，保證輸入給被測(cè)有源多功能板的激勵(lì)功率滿足測(cè)試要求，以及保護(hù)測(cè)試儀表避免輸出給測(cè)試儀表的信號(hào)功率過(guò)大；
13、所述通道選擇矩陣b基于高性能的功分器和射頻開(kāi)關(guān)搭建，用于實(shí)現(xiàn)有源多功能板單路導(dǎo)通和任意多路同時(shí)導(dǎo)通測(cè)試，指標(biāo)測(cè)試過(guò)程中非測(cè)試端口可自動(dòng)接入匹配負(fù)載。
14、優(yōu)選的，所述中央電控裝置包括cpci機(jī)箱、電源控制單元、可編程電源陣列、電源控制盒以及以太網(wǎng)交換機(jī)；
15、其中，所述cpci機(jī)箱包含控制計(jì)算機(jī)和監(jiān)控接口模塊，控制計(jì)算機(jī)通過(guò)cpci總線向監(jiān)控接口模塊的存儲(chǔ)單元中寫入控制信號(hào)，監(jiān)控接口模塊按照通訊協(xié)議解析獲取有用的時(shí)序控制信息，然后通過(guò)i/o接口發(fā)送給電源控制單元；
16、所述電源控制單元將接收到的時(shí)序控制信息解包后低速分發(fā)給有源多功能板各射頻通道，同時(shí)采集有源多功能板的bite等遙測(cè)信息向cpci回傳；
17、所述可編程電源陣列包括四個(gè)獨(dú)立電源模塊，提供可編程的電壓和電流給電源控制單元，電源控制單元對(duì)接收的電壓值進(jìn)行分壓和轉(zhuǎn)換，并在電源控制盒oc指令的控制下將轉(zhuǎn)換后的多路電源信號(hào)按順序輸出給有源多功能板電源總口；
18、所述以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)口通信實(shí)現(xiàn)各個(gè)儀表和開(kāi)關(guān)矩陣的控制。
19、優(yōu)選的，所述有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)還包括精密轉(zhuǎn)接適配器，所述精密轉(zhuǎn)接適配器，用于將有源多功能板高密度布局的平面觸點(diǎn)式焊盤轉(zhuǎn)接為通用的射頻同軸接口。
20、優(yōu)選的，所述中央電控裝置還用于在測(cè)試軟件的控制下，協(xié)同測(cè)試儀表集群和可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣完成自動(dòng)測(cè)試功能。
21、第二方面，本發(fā)明提供一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試方法，所述有源多功能板自動(dòng)測(cè)試方法通過(guò)如上述所述的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)有源多功能板進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，在將有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與待測(cè)有源多功能板連接后，執(zhí)行如下操作：
22、啟動(dòng)有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，選擇測(cè)試軟件界面上需要測(cè)試的功能模塊，驅(qū)動(dòng)可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣建立測(cè)試儀表與有源多功能板各通道的射頻信號(hào)通路，對(duì)有源多功能板的對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試；功能模塊包括收/發(fā)內(nèi)定標(biāo)全零態(tài)測(cè)試、收/發(fā)內(nèi)定標(biāo)基本態(tài)測(cè)試、收/發(fā)內(nèi)定標(biāo)組合態(tài)測(cè)試、收/發(fā)主通道全零態(tài)測(cè)試、收/發(fā)主通道組合態(tài)測(cè)試、接收噪聲系數(shù)測(cè)試、發(fā)射功率參數(shù)測(cè)試、收/發(fā)頻譜參數(shù)測(cè)試；
23、測(cè)試完成后，測(cè)試軟件自動(dòng)保存測(cè)試數(shù)據(jù)；
24、對(duì)保存的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理；
25、將測(cè)試數(shù)據(jù)分析與處理后的結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的門限值進(jìn)行對(duì)比，按預(yù)設(shè)的報(bào)表模板生成測(cè)試結(jié)果，給出有源多功能板工作是否正常的診斷結(jié)果。
26、優(yōu)選的，在將有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與待測(cè)有源多功能板連接之前，所述有源多功能板自動(dòng)測(cè)試方法還包括對(duì)有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行自檢，自檢項(xiàng)目包括測(cè)試相關(guān)的儀表設(shè)備是否均連接正常，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號(hào)發(fā)生器的功率是否處于關(guān)閉狀態(tài)，自檢結(jié)果通過(guò)測(cè)試軟件界面進(jìn)行顯示。
27、優(yōu)選的，在將有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與待測(cè)有源多功能板連接之前，所述有源多功能板自動(dòng)測(cè)試方法還包括：
28、若自檢結(jié)果表明有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)正常，則執(zhí)行校準(zhǔn)操作，校準(zhǔn)內(nèi)容包括：
29、將測(cè)試電纜和開(kāi)關(guān)矩陣帶入的誤差提前采集并寫入補(bǔ)償文件，完成可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的校準(zhǔn)；
30、內(nèi)定標(biāo)通道測(cè)試時(shí)的矢網(wǎng)port1和port2雙端口校準(zhǔn)，供接收s12參數(shù)測(cè)試和發(fā)射s21參數(shù)測(cè)試時(shí)調(diào)用；
31、主通道測(cè)試時(shí)的矢網(wǎng)port1和port3雙端口校準(zhǔn)，供接收s13參數(shù)測(cè)試和發(fā)射s31參數(shù)測(cè)試時(shí)調(diào)用；
32、頻譜儀噪聲系數(shù)校準(zhǔn)，供接收噪聲系數(shù)測(cè)試時(shí)調(diào)用。
33、優(yōu)選的，所述選擇測(cè)試軟件界面上需要測(cè)試的功能模塊，包括選擇一個(gè)功能模塊，或選擇多個(gè)功能模塊，通過(guò)測(cè)試軟件界面“一鍵測(cè)試”功能，依次自動(dòng)完成多個(gè)功能模塊的測(cè)試。
34、（三）有益效果
35、本發(fā)明提供了一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：
36、本發(fā)明提供的一種基于可重構(gòu)開(kāi)關(guān)矩陣的有源多功能板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，能夠?qū)τ性炊喙δ馨宓男阅苤笜?biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試軟件采用圖形化的交互界面，方便使用者進(jìn)行測(cè)試模式的選擇和各種參數(shù)的設(shè)置，測(cè)試完成后自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的保存、處理和判讀，最終得出測(cè)試報(bào)表并顯示。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)有源多功能板測(cè)試過(guò)程中繁雜的測(cè)試接線，繁瑣的儀器操作，大量的數(shù)據(jù)記錄、分析、處理等問(wèn)題，從而縮短測(cè)試時(shí)間、減少隨機(jī)誤差、提高測(cè)試精度，并提供更多可追溯數(shù)據(jù)，提高測(cè)試的效率和質(zhì)量。