一种基于LabVIEW的三频自动测试系统、方法及设备

本发明涉及功率放大器测试，具体为一种基于labview的三频自动测试系统、方法及设备。背景技术：1、由于通信技术逐渐向着多频多标准通信方向发展，在多种频段的调制信号共同激励下，5g通信系统会产生大量的寄生响应，包括减敏、阻塞、乱真响应、高阶互调、交调等多种复杂的非线性效应，从而产生电磁兼容问题。其主要原因是：1.毫米波5g通信系统具有大带宽工作特性，而gan功率器件本身的工作机制导致其线性度在整个工作带宽内非均匀，在输入信号较小时就出现了功率压缩特性，线性度较差。大功率微波通信系统对互调的要求极端苛刻，这对互调检测灵敏度提出挑战。对于三阶交调非线性信号，在通信频段附近无法通过滤波消除。对于宽带放大器，二次谐波在带宽内也不能使用滤波等传统技术；2.5g无线通信技术对无线通信的速率提出更高的要求，但现代通信对频谱资源的利用率己趋近极限，更高的通信速率意味着传输信号需要的带宽更宽，必须采用复杂的调制方式来提高频谱的利用率，但带来的最大问题就是基带信号具有很高的峰均功率比。这些调制技术需要通信系统拥有高线性度的射频功率放大器，以避免产生非线性失真而电磁干扰邻近信道，这也就要求无线通信系统能够工作在线性区域，保证输入信号的线性放大，对放大器的设计提出了更高的需求，因此，实现全带宽全阶互调非线性特性测试，利用三频频率、幅度可调测试技术表征器件线性度，研究gan功率器件在大带宽范围内线性度的频率响应机理及调控方法具有重要意义。2、现有技术提出了双频自动测试技术，该技术使用两台信号源分别在测试频段内进行快扫和慢扫，可以生成覆盖测试频段内所有双频信号的频率组合，对被测接收系统进行测试，所用激励信号在频率组合上没有遗漏，理论上可以激发出被测接收机的所有非线性响应，但是该方法仍存在效率较低的问题，同时对通信系统中的多载波问题没有很好的涉及，为此，我们提出一种基于labview的三频自动测试系统、方法及设备。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种基于labview的三频自动测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于labview的三频自动测试系统，包括计算机，所述计算机通过gpib总线连接有信号发生单元，用于提供三频信号，信号发生单元的输出端经同轴线连接有双端口功率合成器，用于合成输入三频信号，所述功率合成器的输出端连接有被测器件，所述被测器件的输出端连接有信号衰减单元，所述衰减器的输出端连接有滤波单元，所述滤波单元的输出端连接有频谱分析仪，所述频谱分析仪通过usb端口与计算机连接；3、所述计算机通过usb端口连接有示波器，且计算机通过gpib总线连接有频率计。4、进一步的，使用labview作为系统的上位机，上位机对测试仪器的控制基于可编程仪器的标准指令集(scpi)实现，上位机与测试系统通过gpib或usb相连，并通过visa串口向仪器发送scpi指令。5、进一步的，所述信号发生单元包括两台e8267d矢量信号发生器，其中一台信号发生器输出一个双频信号，另一台信号发生器输出一个单频信号。6、进一步的，所述被测器件为gan功率放大器，所述gan功率放大器栅极电性连接有e3648a直流电源，gan功率放大器漏极电性连接有e3632a直流电源。7、进一步的，所述信号衰减单元设置为20db衰减器。8、进一步的，所述滤波单元设置为高通滤波器或低通滤波器。9、进一步的，所述频谱分析仪的型号为e4446a。10、进一步的，所述示波器的型号为dso6102a、频率计的型号为53132a。11、根据本发明的一个方面，本发明提供一种基于labview的三频自动测试方法，具体包括以下步骤：12、(1)计算机控制被测器件，实现仪器初始化及参数配置；13、(2)通过信号发生单元自动输入三频信号，经信号衰减单元与滤波单元，实现测试数据的自动记录、显示和存储；14、(3)通过计算机自动生成三频图，获得被测gan功率放大器的所有响应，包括：杂散响应、宽带特性、减敏特性、互调、交调、幅度特性、相位特性；完成三频信号非线性分析，实现gan功率放大器非线性表征15、根据本发明的另一个方面，本发明提供一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述存储器中存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了所述的一种基于labview的三频自动测试方法。16、本发明至少具备以下有益效果：17、本发明获得gan功率放大器全阶互调响应及分析功放非线性特性的目的，并且具有操作简单，功能可扩展性强，安全性高的特性，可以用于通信系统中功率器件非线性特性分析，为非线性建模及提高器件线性度提供相应数据集。18、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。技术特征：1.一种基于labview的三频自动测试系统，包括计算机，其特征在于，所述计算机通过gpib总线连接有信号发生单元，用于提供三频信号，信号发生单元的输出端经同轴线连接有双端口功率合成器，用于合成输入三频信号，所述功率合成器的输出端连接有被测器件，所述被测器件的输出端连接有信号衰减单元，所述衰减器的输出端连接有滤波单元，所述滤波单元的输出端连接有频谱分析仪，所述频谱分析仪通过usb端口与计算机连接；2.根据权利要求1所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于，使用labview作为系统的上位机，上位机对测试仪器的控制基于可编程仪器的标准指令集(scpi)实现，上位机与测试系统通过gpib或usb相连，并通过visa串口向仪器发送scpi指令。3.根据权利要求2所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述信号发生单元包括两台e8267d矢量信号发生器，其中一台信号发生器输出一个双频信号，另一台信号发生器输出一个单频信号。4.根据权利要求2所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述被测器件为gan功率放大器，所述gan功率放大器栅极电性连接有e3648a直流电源，gan功率放大器漏极电性连接有e3632a直流电源。5.根据权利要求4所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述信号衰减单元设置为20db衰减器。6.根据权利要求5所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述滤波单元设置为高通滤波器或低通滤波器。7.根据权利要求5所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述频谱分析仪的型号为e4446a。8.根据权利要求7所述的一种基于labview的三频自动测试系统，其特征在于：所述示波器的型号为dso6102a、频率计的型号为53132a。9.一种基于labview的三频自动测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：10.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述存储器中存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了权利要求7至9中任一项所述的一种基于labview的三频自动测试方法。技术总结本发明公开了一种基于LabVIEW的三频自动测试系统、方法及设备，涉及功率放大器测试技术领域。本发明包括计算机，所述计算机通过GPIB总线连接有信号发生单元，用于提供三频信号，信号发生单元的输出端经同轴线连接有双端口功率合成器，用于合成输入三频信号，所述功率合成器的输出端连接有被测器件，所述被测器件的输出端连接有信号衰减单元，所述衰减器的输出端连接有滤波单元。本发明获得GaN功率放大器全阶互调响应及分析功放非线性特性的目的，并且具有操作简单，功能可扩展性强，安全性高的特性，可以用于通信系统中功率器件非线性特性分析，为非线性建模及提高器件线性度提供相应数据集。技术研发人员：万发雨,程鑫受保护的技术使用者：南京信息工程大学技术研发日：技术公布日：2024/8/16