專利名稱：射頻自動切換批量測試方法
技術領域：
本發明屬于射頻自動測試領域，尤其涉及，一種射頻自動切換批量測試方法。
現有技術在目前的通信制造行業，現有射頻器件的測試方法通常采用手工操作的測試儀器，對各項指標的合格情況進行人工判斷，這種測試方法存在以下的不足(1)射頻器件的測試指標多，測量每一項指標都需要人工選擇測試通道，需要接入大量接頭，人工干預多，測試速度慢；(2)對測試人員的要求高，需要熟練掌握各種儀器的操作方法和各項目的測試方法，操作容易出錯。
本發明的目的是，針對上述人工測試的不足，利用GPIB總線技術控制射頻開關陣列和相應測試儀器，通過IEEE488.2標準命令控制射頻開關陣列快速切換射頻通道、控制相應的測試儀器，并讀取數據進行處理。從而實現遠端控制和處理，提高測試效率和精度。

發明內容
本發明是這樣實現的一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟1〕讀取用戶設定的待測指標；2〕根據用戶設定的待測指標控制測試設備進行測試；3〕將測試得到的原始數據讀入計算機，從所述原始數據中挑選與所述被測指標相關的數據，并對所述數據進一步處理、計算、分析得出結論，生成測試報表。
射頻自動切換批量測試方法在一定程度上解決了射頻器件的測試指標多、需要接入大量接頭、人工干預多、測量每一項指標都需要人工選擇測試通道、測試速度慢等方面的缺點，它利用計算機控制射頻開關在不同測試對象之間或同一測試對象的不同測試項目之間進行切換的方法，代替人工選擇測試通道，而射頻開關的切換可以通過標準的IEEE488.2命令來實現，也就是說開關的切換可以通過軟件的遠端控制來實現，這樣可以把測試各項射頻指標過程中需要的對儀器的遠端控制、對開關陣列的遠端控制和其他對數據的處理過程集成在一起，實現自動測試系統。這種方法大大提高了測試效率和準確度。另外通過開關陣列很容易實現批量測試，對生產型的測試很有好處。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術領域的人員而言，從對本發明方法的詳細描述中，本發明的上述和其他目的、特征和優點將顯而易見。
圖1為本發明方法的示意框圖；圖2是在功放自動測試系統中采用本發明的硬件連接圖；圖3是在圖2所示的功放自動測試系統中實現的流程圖；圖4是CDU(合分路單元)自動測試系統的硬件連接示意圖。
具體實施例方式
請參見圖1，所示為本測試方法的總體結構框圖，由計算機11(包括GPIB卡和相應的測試處理程序)、專用專用測試設備12、射頻開關陣列13、被測對象14四部分組成。專用測試設備12通過射頻開關陣列13的選通與被測對象14連接，而對專用測試設備12和射頻開關陣列13的控制都是計算機通過GPIB接口進行的。計算機11和專用測試設備12之間的數據流是雙向的，一方面計算機11輸出標準的IEEE488.2命令控制測試設備進行測試，另一方面計算機11讀取專用測試設備12的測試數據，計算機11還將進行數據的計算、分析，處理和存儲，形成測試報表。
功放單板測試是基站系統BTS單板測試的一部分。長期以來這部分都是通過人工進行，人工測試過程中始終存在著以下問題(1)功放單板測試數量多，每塊單板在測試前需要不斷電烤機15分鐘，故單板測試的工作量大、時間長；(2)測試數據數量多，需要手工記錄、計算、分析。
功放自動化測試系統利用本射頻自動切換批量測試方法，結合現有的測試機框結構，實現了1～6塊功放單板的同時烤機、一次性連續測試。
圖3是本發明的射頻批量測試方法在功放自動測試系統中一個較佳實施例。圖中專用測試設備20采用的是ANRITSU MS4622B矢量網絡分析儀208和衰減器207，射頻開關陣列22是兩個1×6的射頻開關組，被測對象23是1～6塊待測功放單板。計算機21通過GPIB接口調用自動測試程序，一方面通過GPIB控制線210控制射頻開關陣列22對被測對象23(功放組)進行選通，即選定一塊待測功放單板；另一方面通過GPIB控制線211控制專用測試設備20進行測試。圖中計算機21通過GPIB控制線210控制射頻開關22中的射頻開關224(Keithley System 40-K001)進行開關切換選通，首先選通第一路2241，此時適量網絡分析儀208(ANRITSU MS4622B)的功率輸出端2081通過射頻開關22中的第一路2241連接到被測功放組的第一塊功放輸入端2311，再由此塊功放的輸出端2312連接到射頻開關22，接著通過射頻開關225(Keithley System 40-K001)選通第一塊待測功放單板231的輸出2251通過衰減器207連接到矢量網絡分析儀208的功率輸入端2082，此時被測功放組的第一塊功放單板231通過射頻開關22的選通和相關的測試儀器形成了一個測試回路。同時計算機21通過GPIB控制線211調用自動測試程序，控制專用測試設備20中的矢量網絡分析儀208進行各項指標的測試，并進行數據的計算、分析，處理和存儲，至此完成一塊功放單板的測試。此后，計算機21通過GPIB線210選通射頻開關22中的第2～6路待測功放單板，逐一完成整個6路的測試工作。這里計算機所調用的自動測試程序分如下幾步進行首先通過用戶交互的界面讀取測試人員設置的參數，如一次測試的單板數量n(n＜＝6)、生產性測試中單板的批號、編號等(以便自動形成測試報表)，然后通過IEEE488.2的標準指令控制專用測試設備20對被測對象23進行測試，接著同樣通過IEEE488.2命令控制儀器將測試結果傳送到計算機21，最后用計算機21將得到的數據進行提取并進行數據的計算、分析，處理和存儲，形成測試報表，完成整個測試過程。
下面結合圖4給出的流程圖，對本實施例中的計算機21通過GPIB接口調用的自動測試軟件進行簡要的說明。第一步(S41)是讀取用戶設定的信息，包括在測試前是否復位測試儀器、一次測試的功放單板的數量、測試人員的工號等；第二步(S42)根據用戶設定的信息控制儀器進行測試，根據功放單板的測試項目要求，自動測試程序IEEE488.2標準命令控制矢量網絡分析儀實現功放單板在多頻點下1dB增益壓縮點的輸入和輸出功率，并根據用戶設定的一次測試功放單板數量，用IEEE488.2命令依次選通各路射頻開關對各塊功放單板進行測試；第三步(S43)，通過標準的IEEE488.2命令將測試所得的原始數據讀入計算機，此時原始數據是包括測試的原始結果和一些儀器輸出數據的附加格式的字符串；第四步(S44)，將字符串中的有用數據提取出來，并進行數據格式的轉換，為進一步的處理計算做準備；第五步(S45)，對數據進行進一步的處理，通過格式轉換過的原始數據，計算出功放單板在各個頻點上1dB功率增益壓縮點上的功率增益及其最小值，各個頻點上的線性范圍內的輸出功率最小值，該單板在所設置的各個測試頻點上功率增益波動值，將這些計算值和功放單板的測試指標相比較、判斷得出測試結果；最后步驟(S46)，根據報表的格式，將測試數據填寫入電子表格，完成了整個測試過程。
圖2是上述較佳實施例的一個測試流程圖。作為測試系統，圖2所示的測試環境除射頻開關陣列22和被測對象23之間需要手工連線之外，其它部分的連接都是固定的。下面結合圖3對圖2給出的流程進行說明。首先進入步驟S1，將射頻開關陣列22和被測功放單板的輸入端和輸出端用射頻線纜進行連接，對待測功放單板231～236進行上電，自動測試系統對231～236功放板進行同時烤機，即步驟S2，在對每塊功放單板測試之前，首先通過步驟S3判斷一次性上電的6塊單板是否已經全部測試完畢(在測試一開始時單板數已經通過自動測試程序的用戶面板由用戶設定)，若已全部測完則進入步驟S5，若未全部測完則進入步驟S4，步驟S4為自動測試程序通過GPIB命令控制射頻開關22選通一對輸入和輸出通路，從而選擇了一塊待測單板，而后同樣通過自動測試程序的控制，矢量網絡分析儀208對被選通功放待測板的各項待測指標進行測試，即步驟S5，全部單板測試完畢后，自動測試程序控制計算機21讀取測試得到的原始數據，進行數據的計算、分析、處理和存儲，形成報表，完成整個測試的過程。測試系統通過GPIB接口用IEEE488.2標準命令控制射頻開關依次選擇各塊功放單板，調用自動測試程序控制測試設備矢量網絡分析儀進行測試，效率在原有的基礎上提高了5～6倍。
圖5所示的CDU單板測試是基站系統BTS單板測試的一部分。CDU有大量的輸入輸出端口，且測試項目較多，需要測量的數據幾十個之多。每一個數據的測量都必須經過連接測試電纜、操作儀器、記錄數據、拆除測試電纜這樣一個過程。CDU模塊測試的工作量十分龐大，需要一種省時省力的方法來提高測試的效率。
射頻自動切換批量測試方法能夠很好地解決這個問題。測試系統由計算機41、矢量網絡分析儀42、開關陣列43、GPIB接口及電纜組成。計算機41和矢量網絡分析儀42、計算機41和開關陣列43之間用GPIB電纜連接。開關陣列43將被測器件44(CDU)的輸入輸出連接到矢量網絡分析儀42的對應端口由于實際的CDU非常復雜，這里用一個簡化的模型44加以說明。圖中CDU模塊的ATN端口是一個雙向端口，來自TX1端的信號可以通過它發送出去，同時來自外界的信號也可以通過ATN端口傳送到RX1和RX2端。現在我們需要測量的是TX1和ATN端口之間的插損和駐波，ATN到RX1、RX2的增益和噪聲系數。
先測TX到ATN的插損，如果采用手工測試的方法則必須先用測試電纜將TX1連接到矢量網絡分析儀42的PORT1端，ATN連接到PORT2端。然后對矢量網絡分析儀42進行操作，測得插損，再讀取數據、記錄數據，接下來修改矢量網絡分析儀42的設置，測量駐波，讀數、記錄。再測ATN到RX1的增益和噪聲系數，拆除剛才連接的測試電纜，將ATN連接到PORT1，RX1連接到PORT2，將矢量網絡分析儀42切換到測量噪聲系數的模式，讀數、記錄。拆除連接RX1的電纜，將RX2連接到PORT2，測出噪聲系數和增益。最后拆除電纜，這樣才能完成這一個模塊的測試。
如果使用本發明的自動測試方法就需要引入開關陣列43。這里的開關陣列43由三個開關A、B、C組成。A和C是兩個二選一的開關，B是一個三選一的開關。
首先，將所有端口連接到開關陣列43的對應端口(即如圖所示，CDU的TX1連接到開關陣列的TX1，CDU的ATN連接到開關陣列的ATN，以此類推)。啟動自動測試流程，這一流程由軟件進行說明。計算機41通過GPIB總線向開關陣列43發出占領閉合開關A1(閉合開關A1的意思就是讓開關A的1端與COMMON端接通，下同)、B1、C2。這時網絡矢量分析儀42的端口PORT1發出的信號就可以通過開關陣列43傳送到TX1，從ATN返回的信號也可也通過開關陣列43回到端口PORT2，這就等效于將TX1和ATN連接到端口PORT1和PORT2。計算機41再通過GPIB總線向矢量網絡分析儀42發出測試插損和讀數的指令，接收并存儲返回的數據。下一步測試駐波，同樣通過GPIB總線向矢量網絡分析儀42發出測試駐波和讀數的指令，接收并存儲返回的數據。打開開關A1(打開開關A1的意思就是讓開關A的1端與COMMON端斷開，下同)、B1、C2，閉合開關A2、B2、C1。向矢量網絡分析儀42發出測試噪聲系數和增益的指令，讀數并存儲數據。打開開關B2，閉合B3，再次發出測試噪聲系數和增益的指令，完成ATN到RX2這條通道的測試。打開所有開關，拆除測試電纜，測試完成。
從上面的流程可以看出與手工測試相比，自動測試除了開始的連接測試電纜，最后的拆除電纜外均由計算機控制開關陣列43和矢量網絡分析儀42進行，測試可以連續高速地進行下去。且拆裝電纜是在開始和結束時集中進行的，亦可節約不少時間。
上面介紹的僅僅是一個簡單的四端口的模型，實際的CDU則擁有兩位數的端口，使用自動測試方法，效果將更加顯著，大約可以將測試速度提高十倍。
前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內的任何技術人員可使用或利用本發明。對這些實施例的各種修改對本領域內的技術人員是顯而易見的，可把這里所述的總的原理應用到其他實施例而不使用創造性。因而，本發明將不限于這里所示的實施例，而應依據符合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權利要求
1.一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟1〕將多個被測元件與開關陣列相連接；2〕讀取用戶設定的待測指標；2〕根據用戶設定的待測指標控制測試設備進行測試；3〕將測試得到的原始數據讀入計算機，從所述原始數據中挑選與所述被測指標相關的數據，并對所述數據進一步處理、計算、分析得出結論，生成測試報表。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2〕進一步包括控制所述專用設備在被測對象之間進行批量切換。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)進一步包括控制所述專用設備在被測對象的各個待測指標之間進行批量切換。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟3〕中進一步包括根據測試報表要求對所述數據形式進行轉換。
5.根據權利要求2所述的射頻自動切換批量測試方法，其特征在于，計算機通過GPIB接口用IEEE488.2標準命令控制射頻開關陣列進行切換。
6.根據權利要求3所述的射頻自動批量切換測試方法，其特征在于，計算機輸出標準的IEEE488.2命令控制測試設備進行測試和數據采集。
全文摘要
一種射頻自動切換批量測試方法，所述方法包括以下步驟讀取用戶設定的待測指標；根據用戶設定的待測指標控制測試設備進行測試；將測試得到的原始數據讀入計算機，從所述原始數據中挑選與所述被測指標相關的數據，并對所述數據進一步處理、計算、分析得出結論，生成測試報表。射頻自動切換批量測試方法在一定程度上解決了射頻器件的測試指標多、需要接入大量接頭、人工干預多、測量每一項指標都需要人工選擇測試通道、測試速度慢等方面的缺點。
文檔編號H04B17/00GK1399138SQ0112629
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月20日 優先權日2001年7月20日
發明者王莉, 陳國煒, 馬骎, 沈立軍 申請人:上海大唐移動通信設備有限公司