射频测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及射频技术领域，具体涉及射频测试装置及其测试方法。

背景技术

在使用射频系统进行信号传输之前，需要对射频器件的性能进行测试，例如，对天线的反射系数、移相器在不同电压下的相位进行测试。而目前的测试过程中，难以将天线和移相器在同一测试平台上进行测试，从而导致测试效率较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种射频测试装置及其测试方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种射频测试装置，包括：

分路模块，具有输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输出端用于连接第一待测试器件，所述第二输出端用于连接第二待测试器件的第一端；所述分路模块配置为，将所述第一输出端与所述第二输出端中的至少一者与所述输入端导通，且所述第一输出端的输出信号与所述第二输出端的输出信号的功率之和等于所述输入端的输入信号的功率；

测试仪，具有第一信号端和第二信号端，所述第一信号端与所述分路模块的输入端连接，所述第二信号端用于连接所述第二待测试器件的第二端；所述测试仪配置为，向所述第一信号端输出射频检测信号，并根据所述射频检测信号和所述第一信号端接收到的、来自所述第一待测试器件的信号，确定所述第一待测试器件的参数；以及，根据所述射频检测信号和所述第二信号端接收到的、来自所述第二待测试器件的信号，确定所述第二待测试器件的参数。

在一些实施例中，所述分路模块具体配置为，将所述第一输出端和所述第二输出端依次与所述输入端导通。

在一些实施例中，所述分路模块包括：

射频开关，所述射频开关具有第一射频端、第二射频端和公共端，所述公共端作为所述分路模块的输入端，所述第一射频端作为所述分路模块的第一输出端，所述第二射频端作为所述分路模块的第二输出端；

开关控制单元，与所述射频开关连接，所述开关控制单元配置为控制所述射频开关的公共端与所述第一射频端之间的通断，以及控制所述射频开关的公共端与所述第二射频端之间的通断。

在一些实施例中，所述分路模块包括：功分器，所述功分器的输入端作为所述分路模块的输入端，所述功分器的两个输出端分别作为所述分路模块的第一输出端和第二输出端。

在一些实施例中，所述第一待测试器件为液晶天线，所述第二待测试器件为移相器；

所述射频测试装置还包括：第一偏置器和第二偏置器；其中，

所述第一偏置器的射频输入端与所述第一待测试器件连接，所述第一偏置器的直流输入端与第一直流电源端连接，所述第一偏置器的耦合端与所述分路模块的第一输出端连接；所述第二偏置器的射频输入端与所述分路模块的第二输出端连接，所述第二偏置器的直流输入端与第二直流电源端连接，所述第二偏置器的耦合端与所述第二待测试器件连接。

在一些实施例中，所述射频测试装置还包括：第一隔直器，所述第一隔直器连接在所述测试仪的第二信号端与所述第二待测试器件的第二端之间。

在一些实施例中，所述射频测试装置还包括：第二隔直器和第三隔直器，所述第二隔直器连接在所述分路模块的第一输出端与所述第一偏置器之间；

所述第三隔直器连接在所述分路模块的第二输出端与所述第二偏置器之间。

在一些实施例中，所述射频测试装置还包括：第一直流电源和第二直流电源，

所述第一直流电源端为所述第一直流电源的输出端，所述第二直流电源端为所述第二直流电源的输出端。

在一些实施例中，所述射频测试装置还包括：双通道直流电源，所述第一直流电源端和所述第二直流电源端分别为双通道直流电源的两个输出端。

在一些实施例中，所述射频测试装置还包括：

控制器，所述控制器与所述分路模块连接，所述控制器配置为，在不同时刻分别向所述分路模块提供第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于控制所述分路模块的第一输出端与输入端导通，所述第二控制信号用于控制所述分路模块的第二输出端与输入端导通。

本发明实施例还提供一种应用于上述射频测试装置的测试方法，包括：

所述测试仪向所述第一信号端输出射频检测信号，并根据所述射频检测信号与所述第一信号端所接收到的、来自所述第一待测试器件的信号，确定所述第一待测试器件的参数；以及根据所述射频检测信号与所述第二信号端所接收到的、来自所述第二待测试器件的信号，确定所述第二待测试器件的参数。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一些实施例中提供的射频测试装置的示意图。

图2为本发明的一些实施例中提供的分路模块的示意图。

图3A为本发明的一些实施例中提供的第一偏置器与其他器件的连接示意图。

图3B为本发明的一些实施例中提供的第二偏置器与其他器件的连接示意图。

图4为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图。

图5为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图。

图6为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图。

图7为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

这里用于描述本发明的实施例的术语并非旨在限制和/或限定本发明的范围。例如，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。应该理解的是，本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1为本发明的一些实施例中提供的射频测试装置的示意图，如图1所示，该射频测试装置包括：测试仪10和分路模块20。分路模块20具有输入端20a、第一输出端20b和第二输出端20c，第一输出端20b用于连接第一待测试器件31；第二输出端20c用于连接第二待测试器件32的第一端。分路模块20配置为，将第一输出端20b与第二输出端20c中的至少一者与输入端20a导通，且第一输出端20b输出至第一待测试器件31的输出信号与第二输出端20c输出至第二待测试器件32的输出信号的功率之和等于输入端20a的输入信号的功率。其中，第一待测试器件31和第二待测试器件32可以为无源器件，例如，滤波器、匹配负载等；也可以为有源器件，例如，天线、移相器等。

测试仪10具有第一信号端Port1和第二信号端Port2。测试仪10的第一信号端Port1与分路模块20的输入端20a连接；第二信号端Port2用于连接第二待测试器件32的第二端；测试仪10配置为，向第一信号端Port1输出射频检测信号，并根据射频检测信号和第一信号端Port1接收到的、来自于第一待测试器件31的第一信号，确定第一待测试器件31的参数；以及，根据射频检测信号和第二信号端Port2接收到的第二信号，确定第二待测试器件32的参数。第一待测试器件31(或第二待测试器件32)的参数为用于表征器件性能的参数，例如，第一待测试器件31为天线，测试仪10所确定的第一待测试器件31的参数为反射系数；第二待测试器件32例如为移相器，测试仪10所确定的第二待测试器件32的参数为差损。

在一些示例中，测试仪10采用矢量网络分析仪，例如，ZNB40网络分析仪。

在本公开实施例中，测试仪10可以向分路模块20的输入端20a提供射频检测信号，分路模块20具体配置为，将其第一输出端20b与第二输出端20c中的至少一者与输入端20a导通。当分路模块20的输入端20a与第一输出端20b导通时，分路模块20的输入端20a输入的射频检测信号传输至第一待测试器件31，并且，第一信号端Port1还可以接收到第一待测试器件31所反射的信号，从而使测试仪10根据第一信号端Port1输出的射频检测信号以及接收到的、来自第一待测试器件31的信号，确定第一待测试器件31的参数。当分路模块20的输入端20a与第二输出端20c导通时，分路模块20的输入端20a输入的射频检测信号传输至第二待测试器件32，并且，第二信号端Port2接收到第二待测试器件32所输出的信号，从而使测试仪10根据第一信号端Port1输出的射频检测信号以及第二信号端Port2接收到的、来自第二待测试器件32的信号，确定第二待测试器件32的参数。当分路模块20的第一输出端20b、第二输出端20c均与输入端20a导通时，分路模块20的输入端20a输入的射频检测信号的一部分传输至第二待测试器件32，另一部分传输至第二待测试器件32，并且，第一信号端Port1可以接收到第一待测试器件31所反射的信号，第二信号端Port2可以接收到第二待测试器件32所输出端信号，因此测试仪10可以根据第一信号端Port1输出的射频检测信号以及接收到的、来自第一待测试器件31的信号，确定第一待测试器件31的参数；并根据第二信号端Port2输出的射频检测信号以及接收到的、来自第二待测试器件32的信号，确定第二待测试器件32的参数。因此，本发明实施例中的射频测试装置可以对不同的两种器件进行测试，从而提高测试效率。

在一些实施例中，分路模块20具体配置为，将第一输出端20b和第二输出端20c依次与输入端20a导通。

如图1所示，射频测试装置还包括：控制器80，控制器80与分路模块20连接，控制器80配置为，在不同时刻分别向分路模块20提供第一控制信号和第二控制信号。例如，在检测第一待测试器件31的参数时，控制器80发出第一控制信号，以控制分路模块20的输入端20a与第一输出端20b导通；在检测第二待测试器件32的参数，控制器80发出第二控制信号，以控制分路模块20的输入端20a与第二输出端20c导通。

图2为本发明的一些实施例中提供的分路模块的示意图，如图2所示，分路模块20包括：射频开关21和开关控制单元22，射频开关21具有：公共端213、第一射频端211、第二射频端212、第一控制端214和第二控制端215，射频开关21的公共端213与分路模块20的输入端20a连接，射频开关21的第一射频端211与分路模块20的第一输出端20b连接，射频开关21的第二射频端212与分路模块20的第二输出端20c连接，射频开关21的第一控制端与第一控制电源DC-IN的负极(也即，接地端)连接，第二控制端与开关控制单元22连接。开关控制模块配置为，控制射频开关21的公共端213与第一射频端211之间的通断，以及控制射频开关21的公共端213与第二射频端212之间的通断。

例如，射频开关21为：RC-ISPDT-A18。

例如，开关控制单元22包括：控制晶体管Tc，控制晶体管Tc的栅极与控制器80连接，以接收控制器80所发出的控制信号，控制晶体管Tc的第一极与第一控制电源DC-IN的正极(例如，第一控制电源DC-IN的电压为24V)连接，控制晶体管Tc的第二极与射频开关21的控制端连接。控制晶体管Tc的第一极和第二极中的一者为源极，另一者为漏极。以控制晶体管Tc为N型晶体管为例，当控制器80向控制晶体管Tc的栅极提供低电平控制信号时，控制晶体管Tc的第一极和第二极断开，此时，射频开关21的第二控制端215与第一控制电源DC-IN断开，射频开关21处于初始状态，例如，射频开关21的公共端213与第一射频端211导通；当控制器80为控制晶体管Tc提供高电平控制信号时，控制晶体管Tc的第一极和第二极导通，此时，射频开关21的第二控制端215接收到第一控制电源DC-IN的电压，该电压用于控制射频开关21的第二射频端212与公共端213导通。

在一些实施例中，第一待测试器件31为频率可调的天线，例如，液晶天线；第二待测试器件32为移相器，例如为，RF MEMS(射频微机电系统)移相器。测试仪10所确定的第一待测试器件31的参数例如包括S11参数(即，反射系数)，测试仪10所确定的第二待测试器件32的参数例如包括S21参数(即，差损)。

如图1所示，射频测试装置还包括：第一偏置器40、第二偏置器50，第一偏置器40和第二偏置器50均可以采用anritsu G3N46 T型偏置器。图3A为本发明的一些实施例中提供的第一偏置器与其他器件的连接示意图，如图1和图3A所示，第一偏置器40的射频输入端IN_RF1与第一待测试器件31(例如，液晶天线31a)连接，第一偏置器40的直流输入端IN_DC1与第一直流电源端连接，第一偏置器40的耦合端Out1与分路模块20的第一输出端20b连接；第一偏置器40用于将第一直流电源端提供的电压与液晶天线31a的射频信号耦合，以使第一直流电源端为液晶天线31a供电；第一偏置器40还用于将液晶天线31a的射频信号传输至分路模块20。如图3A所示，第一偏置器40包括：电容C1、电感，电容C1的第一端与第一偏置器40的射频输入端IN_RF1连接，电容C1的第二端与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端与第一偏置器40的耦合端Out1连接。

图3B为本发明的一些实施例中提供的第二偏置器与其他器件的连接示意图，如图1和图3B所示，第二偏置器50的直流输入端IN_DC2与第二直流电源端连接，第二偏置器50的射频输入端IN_RF2与分路模块20的第二输出端20c连接，第二偏置器50的耦合端Out2与移相器32b连接，第二偏置器50用于将第二直流电源端提供的电压与分路模块20的第二输出端20c输出的射频信号耦合，以使第二直流电源端为移相器32b供电。第二偏置器50的具体结构可以与第一偏置器40相同，包括电容C2和电感L2，具体不再赘述。

其中，控制器80还与第一直流电源端和第二直流电源端连接，控制器80还用于控制第一直流电源端和第二直流电源端的电压。例如，在对液晶天线进行测试时，调节第一直流电源端的电压，从而调节液晶天线的频率，进而使测试仪10根据其第一信号端Port1发出的信号以及接收到的信号，确定液晶天线在不同频率下的反射系数。在对移相器进行测试时，通过调节测试仪10的第一信号端port1输出的射频测试信号，使得移相器工作在其工作频点下；并调节第二直流电源端的电压，从而调节移相器的相位，进而使测试仪10根据第一信号端Port1发出的信号以及第二信号端Port2接收到的信号，确定移相器在某一频点下的差损以及相位与电压之间的关系。

例如，在对液晶天线进行测试时，控制第一直流电源端的电压从0V开始，以2V为步长，调节至20V，每次调节后保持2s；在对移相器进行测试时，控制第二直流电源端的电压从0V开始，以5V为步长，调节至60V，每次调节后保持2s。

在一些示例中，射频测试装置还包括：第一直流电源71和第二直流电源72，上述第一直流电源端为第一直流电源71的输出端口，第二直流电源端为第二直流电源72的输出端口。第一直流电源71例如采用E36106B电源，第二直流电源72例如采用E36233A电源。

在本发明实施例中，第二待测试器件32与测试仪10的第二信号端Port2可以直接连接，也可以间接连接。在一些实施例中，如图1所示，第二待测试器件32与测试仪10的第二信号端Port2可以间接连接，例如，射频测试装置还包括：第一隔直器61，第二待测试器件32通过第一隔直器61与第二信号端Port2连接，从而防止第一直流电源端的电压较高时对测试仪10造成损坏。

在一些示例中，控制器80可以通过交换机与分路模块20、第一直流电源端、第二直流电源端连接。在一些实施例中，控制器80中还可以存储有数据文件，该数据文件中记载有参数计算规则，测试仪10可以调取控制器80中的第一参数计算规则和第二参数计算规则，并根据第一参数计算规则、以及第一信号端Port1输出的信号和接收到的信号，确定液晶天线的反射系数；根据第二参数计算规则、以及第一信号端Port1输出的信号和第二信号端Port2接收到的信号，确定移相器在某一频点下的差损以及相位与电压之间的关系。

在一些示例中，控制器80可以具有显示模块，从而可以对测试仪10的测试结果进行显示。

图4为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图，图4所示的射频检测装置与图1类似，区别在于，图4中的射频测试装置还包括：第二隔直器62和第三隔直器63，其中，第二隔直器62连接在第一偏置器40的耦合端Out1与分路模块20的第一输出端20b之间，即，第一偏置器40的耦合端Out1通过第二隔直器62与分路模块20的第一输出端20b间接连接。第二偏置器50的射频输入端IN_RF1通过第三隔直器63与分路模块20的第二输出端20c间接连接。

第二隔直器62用于防止第一直流电源端的电压对测试仪10、分路模块20造成损伤，第三隔直器63用于防止第二直流电源端的电压对测试仪10、分路模块20造成损伤。

图5为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图，图5所示的射频检测装置与图4类似，区别在于，图5所示的射频测试装置中的分路模块20包括功分器，功分器的输入端20a作为分路模块20的输入端20a，功分器的两个输出端分别作为分路模块20的第一输出端20b和第二输出端20c。此时，功分器不再连接控制器80。

图6为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图，图6所示的射频检测装置与图4类似，区别在于，图6所示的射频测试装置包括双通道直流电源70，第一直流电源端和第二直流电源端分别为双通道直流电源70的两个输出端口。

图7为本发明的另一些实施例中提供的射频测试装置的示意图，图7所示的射频测试装置可以用于检测无源器件的参数，例如，第一待测试器件31为匹配负载，第二待测试器件32为滤波器。匹配负载与分路模块20的第一输出端20b直接连接，滤波器的两端可以分别与分路模块20的第二输出端20c、测试仪10的第二信号端Port2直接连接。

测试仪10根据第一信号端Port1输出的信号、以及接收的来自匹配负载的信号，确定匹配负载的参数(例如，反射系数)；还可以根据第一信号端Port1输出的信号、以及第二信号端Port2接收到的信号，确定滤波器的参数(例如，差损)。

本发明实施例还提供一种应用于上述射频测试装置的测试方法，包括：

测试仪10向其第一信号端Port1输出射频检测信号，并根据射频检测信号与第一信号端Port1所接收到的、来自第一待测试器件31的信号之间的关系，确定第一待测试器件31的参数；以及根据射频检测信号与第二信号端Port2所接收到的、来自第二待测试器件32的信号之间的关系，确定第二待测试器件32的参数。

其中，射频测试装置可以采用图4中的结构，其中，分路模块20的第一输出端20b和第二输出端20c可以不同时与输入端20a导通，另外，射频检测装置包括第一偏置器40和第二偏置器50。这种情况下，测试方法具体包括：第一测试步骤和第二测试步骤，第一测试步骤和第二测试步骤的先后顺序不作限定。

第一测试步骤包括：控制分路模块20的输入端20a与第一输出端20b导通，输入端20a与第二输出端20c断开，从而根据射频检测信号和第一信号端Port1所接收到的、来自第一待测试器件31的信号，确定第一待测试器件31的参数。

具体地，可以将第一直流电源端的电压依次调节至多个第一设定值，从而调节液晶天线的频率。当第一直流电源端的电压处于每个第一设定值时，测试仪10根据第一信号端Port1输出的信号和接收到、来自第一待测试器件31的信号之间的关系，确定液晶天线在每个频率下的反射系数。

第二测试步骤包括：控制分路器件的输入端20a与第二输出端20c导通，输入端20a与第一输出端20b断开，从而根据射频检测信号与第二信号端Port2所接收的、来自第二待测试器件32的信号，确定第二待测试器件32的参数。

具体地，可以将第二直流电源端的电压依次调节至多个第二设定值，从而调节移相器的相位。当第二直流电源端的电压处于每个第二设定值时，测试仪10根据第一信号端Port1输出的信号、第二信号端Port2接收到的信号，确定移相器在某一频点下的差损以及相位与电压之间的关系。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。