本發(fā)明屬于衛(wèi)星測試領(lǐng)域，涉及一種通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)的測試方法，特別適用于功放及通路數(shù)較多的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，可在保證測量精度的前提下，大幅提高測試效率。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)是通信衛(wèi)星的重要組成部分，其射頻通道的性能好壞直接影響衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的信號質(zhì)量。在衛(wèi)星通信過程中，當(dāng)有兩個不同頻率的載波信號同時進入轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)時，由于輸入輸出特性的非線性，使得輸出信號中除了被放大的輸入載波有用信號外，還會出現(xiàn)其他頻率的互調(diào)產(chǎn)物。一方面，互調(diào)產(chǎn)物將占用一部分輸出功率；另一方面，這些互調(diào)產(chǎn)物如果落入轉(zhuǎn)發(fā)器的工作頻帶范圍內(nèi)，將會對系統(tǒng)通信造成干擾。另外，強載波信號產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物有時能部分抑制弱載波信號，不利于大小地球站的兼容。在所有互調(diào)產(chǎn)物中，三階互調(diào)產(chǎn)物對系統(tǒng)性能的影響最為嚴(yán)重，因此目前通信衛(wèi)星只測試雙載波三階互調(diào)特性，并據(jù)此評估轉(zhuǎn)發(fā)器的非線性程度。

雙載波三階互調(diào)是轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)的重要射頻性能指標(biāo)，其直接反映了射頻接收機及功率放大器等非線性器件的幅度非線性特性引起的轉(zhuǎn)發(fā)器輸出互調(diào)產(chǎn)物大小，因此對其進行準(zhǔn)確測量至關(guān)重要。三階互調(diào)產(chǎn)物的大小與轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)激勵信號的幅度有關(guān)，激勵幅度的大小一般用“輸入補償值”來做相對度量，即輸入測試信號與轉(zhuǎn)發(fā)器的飽和輸入信號的電平之比。實際測試中，用兩個等幅載波在不同輸入補償時，測量輸出主音信號和三階互調(diào)信號的幅度比作為轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)的三階互調(diào)非線性度量。

目前的通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試方案是利用兩臺獨立的信號發(fā)生器，在被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道內(nèi)同時產(chǎn)生兩個等幅的單載波上行激勵信號，合路后輸入轉(zhuǎn)發(fā)器，并按一定的步進改變上行激勵信號的功率，通過頻譜分析儀分別測量被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道的三階互調(diào)產(chǎn)物功率和主音信號功率，最后根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道的三階互調(diào)特性。這種方法在實際工程測試中，具有一定的局限性：

(1)測試系統(tǒng)由兩臺信號源、一臺功率計、一臺頻譜儀、一臺開關(guān)矩陣及一臺測試計算機組成，需要22U的測試機柜才能集成所有測試設(shè)備，體積大、功耗大、成本高，并且設(shè)備間的射頻連接較多，兩臺信號源和頻譜儀彼此獨立，需要外部共時基，因此系統(tǒng)搭建復(fù)雜；

(2)測試時，需要依據(jù)單載波飽和基準(zhǔn)和上行監(jiān)視功率計讀值，手動將兩臺獨立信號源的輸出功率調(diào)平且經(jīng)過測試鏈路使得轉(zhuǎn)發(fā)器工作在要求工作點上，功率調(diào)節(jié)過程復(fù)雜冗長，且手動調(diào)平無法達到很高的精確度，還存在過激勵的風(fēng)險。當(dāng)合路器的雙通道一致性不好，或者兩個載波的頻差較大時，測試鏈路損耗差異較大，使得到達轉(zhuǎn)發(fā)器入口的雙載波之間存在電平差，無法完全等幅，使得測試結(jié)果存在偏差；

(3)測試時，雙載波功率按照規(guī)定步長，從飽和輸入降至規(guī)定輸入回退值，在每個工作點都需重新反復(fù)調(diào)節(jié)雙源輸出電平、重新使用頻譜儀搜索信號并測算當(dāng)前計量結(jié)果。且測試過程中，需要分別且人為同步控制信號源、頻譜儀等儀器實現(xiàn)信號發(fā)送和接收。為保證每一步操作都能被測試設(shè)備準(zhǔn)確且無遺漏地執(zhí)行，需在每一條操作指令之間插入時間延遲(通常為0.5s～2s)，測試過程不存在任何意義的硬件同步，且冗長、效率較低，完成一路轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試(一般至少20個工作點)大約15分鐘。在大規(guī)模多通道轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試中，此方法會嚴(yán)重影響測試效率；

(4)測試系統(tǒng)中，由于測試設(shè)備較多、射頻連接鏈路復(fù)雜，兩臺激勵信號源通過開關(guān)矩陣內(nèi)部的合路器合成信號，因此射頻信號經(jīng)歷多級無源設(shè)備及多個連接端面，造成整個系統(tǒng)失配性誤差較大。此測試方法僅用功率計監(jiān)視上行輸入功率，并未對測試系統(tǒng)的失配性誤差做分析處理。此外，該方法利用頻譜儀測量下行互調(diào)產(chǎn)物的功率，不確定度較大，測試結(jié)果誤差較大；

(5)若在遠(yuǎn)程測試中，每一步對測試設(shè)備的控制、測量數(shù)據(jù)的讀取以及測試結(jié)果的計算都需要專門編制上位機軟件來完成，軟件執(zhí)行流程具有復(fù)雜的循環(huán)嵌套、時序關(guān)系和設(shè)計及調(diào)試難度，測試系統(tǒng)魯棒性不強。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)特性測試方法，可以顯著提高通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)雙載波三階互調(diào)的測試便捷性、測試效率、測試精度和測試自動化程度，尤其對于大規(guī)模多通道轉(zhuǎn)發(fā)器而言，可以大幅縮減測試成本。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種基于矢網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)高效高精度測試方法，包括如下步驟：

(1)選取一臺帶有Swept IMD Converters測量模式的內(nèi)置雙源矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和一臺帶有矢網(wǎng)測試通路的開關(guān)矩陣作為測試設(shè)備；所述的矢網(wǎng)測試通路包括上行和下行，上行的輸入端口標(biāo)記為矢網(wǎng)A口，該端口直接連接至開關(guān)矩陣內(nèi)部的上行波束端口的輸入，上行的輸出端口為所述上行波束端口的輸出；下行的輸入端口為開關(guān)矩陣內(nèi)部的下行波束端口的輸入，下行的輸出端口標(biāo)記為矢網(wǎng)B口，該端口為開關(guān)矩陣內(nèi)部的多選一射頻開關(guān)的一路可選輸出；

(2)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行頻率掃描校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)完成后的測試通道存儲為矢網(wǎng)內(nèi)部的.csa文件；

(3)將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT1連接至開關(guān)矩陣的矢網(wǎng)A口，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的PORT2連接至矢網(wǎng)B口，將上行星地測試電纜兩端分別連至待測轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入測試耦合器直通口和開關(guān)矩陣的上行波束端口，將下行星地測試電纜的兩端分別連至待測轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出測試耦合器耦合口和開關(guān)矩陣的下行波束端口；

(4)在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中調(diào)用已存儲的.csa校準(zhǔn)環(huán)境，并將當(dāng)前測量通道的掃描方式由頻率掃描改為功率掃描，根據(jù)被測轉(zhuǎn)發(fā)器的基本參數(shù)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行測試參數(shù)配置，包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部雙源的功率掃描范圍、輸出雙載波主頻之間的中心頻率、本振頻率、輸入雙載波主頻之間的中心頻率、雙波頻差、主頻信號接收中頻帶寬以及互調(diào)信號接收中頻帶寬；

(5)打開矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的射頻功率輸出，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成功率掃描下的三階互調(diào)特性測試。

所述的步驟(2)中對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行頻率掃描校準(zhǔn)的方法為：將測試短電纜1的一端連接至功率計探頭，另一端連接至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀PORT1端口，進行雙源功率校準(zhǔn)，使得雙載波信號在測試短電纜1的輸出端完全等幅，同時自動校準(zhǔn)參考接收機A1；接著保持測試短電纜1和矢網(wǎng)PORT1的連接端不變，將另一端連接至電子校準(zhǔn)件的PORTA，同時將測試短電纜2的一端連接至矢網(wǎng)PORT2，另一端連接至電子校準(zhǔn)件的PORTB，完成二端口SC參數(shù)校準(zhǔn)，通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得B2接收機的響應(yīng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明的測試方法在硬件架構(gòu)上，僅需要一臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和一臺開關(guān)矩陣(校準(zhǔn)時還需要臨時使用功率計及電子校準(zhǔn)件)，因此比傳統(tǒng)方案中的兩臺信號源、一臺頻譜儀、一臺功率計及一臺開關(guān)矩陣組成的硬件系統(tǒng)更加小型化、輕量化，且具有更低的成本和更高的系統(tǒng)集成度。此外，由于儀器數(shù)量減少，儀器間的連接數(shù)量減少，其可靠性相對于傳統(tǒng)的測試方案更高；

(2)本發(fā)明充分借助矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀收發(fā)共用平臺和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的硬件同步特性，搭建以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心的硬件測試系統(tǒng)，校準(zhǔn)效率和測試效率都比傳統(tǒng)測試方案有大幅提高。校準(zhǔn)方面，本發(fā)明采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀掃頻校準(zhǔn)，通過一次掃描完成對所有轉(zhuǎn)發(fā)器通道的功率值和失配度的校準(zhǔn)。并且此三階互調(diào)通道的校準(zhǔn)還可與其他測量通道校準(zhǔn)同時進行，因此比傳統(tǒng)的單路串行校準(zhǔn)在效率上提高3～5倍。測試方面，傳統(tǒng)測試方案不存在任何意義上的硬件同步方式。而本發(fā)明測試系統(tǒng)的核心測試設(shè)備矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠?qū)崿F(xiàn)硬件意義上的同步，其收發(fā)同步延遲為微秒級。并且本發(fā)明采用的是功率掃描測試方法，其速度相對于傳統(tǒng)的單點功率步進方案提升約一個量級，因此在測試效率方面有了8倍以上的提升；

(3)本發(fā)明中充分利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部提供的兩個信號激勵源，并在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部合成雙音信號，其內(nèi)置的帶通濾波器、寬帶耦合器等使兩個信號自身的交調(diào)分量非常小，在最大功率時的諧波抑制度可以達到-90dBc，使得三階互調(diào)雜波的測試結(jié)果非常精確。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行IMD測量，所有源和接收機都采用同一時基，并被同步控制，因此每次測量一個頻點可以使用非常窄的接收機中頻帶寬以進一步提升測量精度。此外，傳統(tǒng)測試方案僅對雙載波幅度進行調(diào)平和監(jiān)視，忽略了雙載波的測試鏈路插損偏差。而本發(fā)明方法中，對測試端面進行功率校準(zhǔn)，修正了雙載波在測試鏈路上的偏差，使得雙載波到達衛(wèi)星接口時完全等幅，并且通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀雙端口校準(zhǔn)，對系統(tǒng)失配誤差、方向性誤差、頻率響應(yīng)誤差、泄露誤差、儀器誤差等多項誤差進行了校準(zhǔn)，因此其測試精度相對傳統(tǒng)測試方案有大幅提高；

(4)本發(fā)明的校準(zhǔn)過程和三階互調(diào)特性測試過程(包含不同工作點的上行信號調(diào)平過程和下行信號測量過程)都是借助矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)置的算法完成，測試人員僅需對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及開關(guān)矩陣進行相關(guān)參數(shù)配置，因此本發(fā)明方法的測試自動化程度更高，測試系統(tǒng)的魯棒性也較傳統(tǒng)系統(tǒng)更強，人為參與度低可以使得測試可靠性和安全性更高；

(5)本發(fā)明的測試方法具有較寬的可擴展性，可利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行多種掃描模式下的轉(zhuǎn)發(fā)器IMD測量，除了本發(fā)明中保持主頻和雙波頻差不變，掃描功率以外，還可以根據(jù)一些特殊測試需求，保持功率以及雙波頻差不變，掃描兩個主頻之間的中心頻率；或是保持兩個主頻之間的中心頻率和功率不變，掃描雙波頻差。在任何測量模式下，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機都會測量主頻和各互調(diào)量的值，同時借助內(nèi)置算法計算和顯示三階互調(diào)特性。因此本發(fā)明擴展之后，可以從多個角度更加全面地反映出轉(zhuǎn)發(fā)器的非線性失真特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試方法原理框圖；

圖2為本發(fā)明矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在測試三階互調(diào)時的內(nèi)部示意框圖；

圖3為本發(fā)明方法中使用的開關(guān)矩陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明方法中矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)過程示意圖。

具體實施方式

為了解決傳統(tǒng)三階互調(diào)測試方法效率低、測試系統(tǒng)誤差不可控、以及測試設(shè)備繁多、系統(tǒng)搭建復(fù)雜等問題，本發(fā)明提出了一種以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為核心測試設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試方案。

本發(fā)明方法涉及的測試系統(tǒng)由一臺PNA-X系列帶有Swept IMD Converters測量模式和087、083測量選件的內(nèi)置雙源矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和一臺帶有矢網(wǎng)測試通路的開關(guān)矩陣組成。其中矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀提供兩個獨立的轉(zhuǎn)發(fā)器激勵信號，并快速測量主音頻點和互調(diào)頻點處的轉(zhuǎn)發(fā)器輸出信號功率。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用變頻IMD的掃功率測試方法，固定雙音激勵信號的頻點，掃描激勵信號的功率；開關(guān)矩陣的作用是通過程控內(nèi)部開關(guān)切換，完成矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀與不同上行、下行星地鏈路的連接，形成完整的測試回路。

圖1所示為本發(fā)明提出的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試方案原理框圖。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生兩個等幅的具有固定頻率間隔的連續(xù)單載波從矢網(wǎng)PORT1輸出，經(jīng)過開關(guān)矩陣上行鏈路和上行星地電纜進入衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。轉(zhuǎn)發(fā)器輸出的下行信號(包含主音信號和互調(diào)信號)經(jīng)過下行星地電纜和開關(guān)矩陣下行鏈路后進入矢網(wǎng)PORT2，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收機測得轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)特性。

矢網(wǎng)選用Keysight公司的PNA-X系列，并需具有087、083選件，矢網(wǎng)內(nèi)部示意圖如圖2所示。在測試三階互調(diào)時，矢網(wǎng)內(nèi)部兩個獨立的激勵源(圖2中信號源1、信號源2)通過內(nèi)置機械開關(guān)(圖2中SW)切至耦合器，經(jīng)耦合器合路后進入?yún)⒖夹诺拦Ψ制?，功分出的一路信號直接經(jīng)過測試通道耦合器1的直通路從PORT1輸出，功分出的另一路進入?yún)⒖冀邮諜C1(A1)，以對PORT1輸出信號進行監(jiān)視和功率定標(biāo)；PORT2的輸入信號通過測試通道耦合器2進入測試接收機2(B2)，B2接收機會將頻率自動調(diào)諧在雙音信號的中心頻點，并自動設(shè)置測量頻寬，以同時測量主音信號和互調(diào)信號。其中參考接收機2(A2)、參考信道功分器2僅在信號源1切換至從PORT2輸出時，才會使用到。

開關(guān)矩陣通過其內(nèi)部的開關(guān)切換，建立從矢網(wǎng)測試端口到整星不同測試端口的連接，分別形成多個完整的測試回路，避免了測試人員通過頻繁更換電纜連接來切換星地測試鏈路的種種弊端。本發(fā)明中開關(guān)矩陣內(nèi)部原理及各端口標(biāo)識如圖3所示，其在傳統(tǒng)測試用開關(guān)矩陣的基礎(chǔ)上，單獨設(shè)計并增加了上下行矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試通路(圖3中加粗部分)。上行矢網(wǎng)測試通路增加一根半鋼電纜和一個二選一的射頻開關(guān)(圖3中SW1)，連入后端已有的波束分路開關(guān)(圖3中的SW2)，新增的矢網(wǎng)上行測試通路規(guī)避了傳統(tǒng)方案開關(guān)矩陣中的合路器、耦合器等諸多射頻無源器件，使得測試鏈路更簡單、插損更小，并且也避免了未安裝標(biāo)準(zhǔn)匹配負(fù)載而導(dǎo)致微波輻射和鏈路失配的風(fēng)險。上行矢網(wǎng)測試通路的輸入端口為新增，端口標(biāo)識為“矢網(wǎng)A口”，輸出端口為原有，端口標(biāo)識為“衛(wèi)星上行1、衛(wèi)星上行2、衛(wèi)星上行3、…、衛(wèi)星上行6”。下行矢網(wǎng)測試通路僅在后級的多選一射頻開關(guān)(圖3中的SW4)中新增了一個可選支路，其余不變。下行矢網(wǎng)測試通路的輸入端口為原有，端口標(biāo)識為“衛(wèi)星下行1、衛(wèi)星下行2、衛(wèi)星下行3、…、衛(wèi)星下行6”，輸出端口為新增，端口標(biāo)識為“矢網(wǎng)B口”。

本發(fā)明中改造后的開關(guān)矩陣可完全兼容傳統(tǒng)測試方案使用。

本發(fā)明的實現(xiàn)步驟如下：

1、測試系統(tǒng)校準(zhǔn)

首先將系統(tǒng)連接為校準(zhǔn)狀態(tài)，即將功率計(僅校準(zhǔn)用)后面板的GPIB口和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀后面板的GPIB(0)Controller口相連接，以利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀控制功率計完成功率采集和校準(zhǔn)。接著將電子校準(zhǔn)件的USB接口連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀前面板的USB接口，為自動校準(zhǔn)做預(yù)熱。然后在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中建立測量通道，Measurement Class選擇為Swept IMD Converters。設(shè)置通道掃描模式為掃頻模式Swept fc(利用一次掃頻校準(zhǔn)完成對多個轉(zhuǎn)發(fā)器通道的校準(zhǔn))和固定本振模式，并根據(jù)衛(wèi)星基本參數(shù)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀掃描的上下行起始頻率、上下行終止頻率、校準(zhǔn)功率(一般設(shè)置為-5dBm)、雙波頻差(Fixed DeltaF，一般設(shè)置為1～2MHz)、掃面點數(shù)等分別進行設(shè)置，其中掃描頻率的起始范圍需要包括轉(zhuǎn)發(fā)器所有通道頻段。掃描點數(shù)盡量多，以使矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)插得出的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)更加接近所有通道的中心頻點，真實有效。對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)用參數(shù)設(shè)置完成之后，即可打開矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀射頻輸出，開始頻率掃描校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)過程如圖4所示，首先將測試短電纜1的一端連接至功率計探頭，另一端連接至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀PORT1端口，進行雙源功率校準(zhǔn)，使得雙載波信號在測試短電纜1的輸出端完全等幅，同時自動校準(zhǔn)參考接收機A1。接著保持測試短電纜1和矢網(wǎng)PORT1的連接端不變，將另一端連接至電子校準(zhǔn)件的PORTA，同時將測試短電纜2的一端連接至矢網(wǎng)PORT2，另一端連接至電子校準(zhǔn)件的PORTB，自動完成二端口SC參數(shù)校準(zhǔn)，通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以獲得B2接收機的響應(yīng)。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀有內(nèi)置的掃描IMD校準(zhǔn)算法，測試人員只需按上述步驟連接功率計和電子校準(zhǔn)件，整個校準(zhǔn)過程完全由矢網(wǎng)內(nèi)部自控完成。最后將校準(zhǔn)完成后的測試通道存儲為矢網(wǎng)內(nèi)部的.csa文件，以備后續(xù)測試時調(diào)用。

2、連接系統(tǒng)測試鏈路

在完成測試系統(tǒng)校準(zhǔn)之后，就可以搭建系統(tǒng)測試鏈路了。

首先將矢網(wǎng)PORT1通過步驟1中已進行過校準(zhǔn)的測試短電纜1連接至開關(guān)矩陣前面板上的“矢網(wǎng)A口”輸入端口，將矢網(wǎng)PORT2通過步驟1中已進行過校準(zhǔn)的測試短電纜2連接至開關(guān)矩陣前面板上的“矢網(wǎng)B口”輸出端口。然后將上行星地測試長電纜(通常為8～12米)的兩端分別連至待測轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入測試耦合器直通口和開關(guān)矩陣后面板上的相對應(yīng)的上行波束端口(“衛(wèi)星上行1”或“衛(wèi)星上行2”或…或“衛(wèi)星上行6”)；將下行星地測試長電纜(通常為8～12米)的兩端分別連至待測轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出測試耦合器耦合口(直通口連接大功率吸收負(fù)載)和開關(guān)矩陣后面板上相對應(yīng)的下行波束端口(“衛(wèi)星下行1”或“衛(wèi)星下行2”或…或“衛(wèi)星下行6”)。此外，開關(guān)矩陣前面板上的“頻譜儀”端口(即下行通路耦合支路端口)需要端接匹配負(fù)載。系統(tǒng)中所有電纜連接需用標(biāo)準(zhǔn)力矩扳手緊固。測試鏈路連接框圖如圖1所示。

3、三階互調(diào)測試

在完成了測試系統(tǒng)校準(zhǔn)和測試鏈路連接之后，即可正式測試轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)特性。首先，在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中調(diào)用步驟1中已存儲好的.csa校準(zhǔn)環(huán)境。接著將當(dāng)前測量通道的掃描方式由頻率掃描改為功率掃描(Power Swept)，以利用掃功率完成單路轉(zhuǎn)發(fā)器在不同工作點的三階互調(diào)特性測試。然后根據(jù)被測轉(zhuǎn)發(fā)器的基本參數(shù)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行測試參數(shù)配置：

(1)根據(jù)測試基準(zhǔn)(即把轉(zhuǎn)發(fā)器推飽和時對應(yīng)的矢網(wǎng)PORT1的輸出功率，此數(shù)值由轉(zhuǎn)發(fā)器其他測試項目的測量結(jié)果得出)及技術(shù)文件規(guī)定的轉(zhuǎn)發(fā)器測試輸入信號的功率范圍，計算矢網(wǎng)內(nèi)部雙源的功率掃描范圍。例如，若某待測轉(zhuǎn)發(fā)器的測試基準(zhǔn)為-10dBm(即矢網(wǎng)PORT1輸出功率為-10dBm時，信號經(jīng)過上行測試鏈路，進入轉(zhuǎn)發(fā)器，剛好能將轉(zhuǎn)發(fā)器推至飽和工作點)，技術(shù)文件規(guī)定該路轉(zhuǎn)發(fā)器三階互調(diào)測試的輸入功率范圍為飽和輸入回退10dB至過飽和3dB，那么矢網(wǎng)PORT1輸出功率范圍就應(yīng)為-20dBm至-7dBm，又因為PORT1輸出的是等幅雙載波，因此每個載波功率均需再回退3dB，即兩個源的功率掃描范圍均為-23dBm至-10dBm；最后將計算得出的兩個源功率掃描范圍在Swept IMDX Setup→Tone Power中進行設(shè)置。

(2)根據(jù)被測轉(zhuǎn)發(fā)器相關(guān)參數(shù)，在Swept IMDX Setup→Mixer Frequency中設(shè)置矢網(wǎng)輸出雙載波主頻之間的中心頻率，即為被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道的上行中心頻點；設(shè)置本振頻率，即被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道的轉(zhuǎn)換頻率；設(shè)置矢網(wǎng)輸入雙載波主頻之間的中心頻率，即為被測轉(zhuǎn)發(fā)器通道的下行中心頻點。

(3)在Swept IMDX Setup→Tone Frequency中設(shè)置雙波頻差(Fixed DeltaF)，即輸出雙載波的頻率間隔。頻率間隔若太窄，激勵源的相位噪聲則有可能將互調(diào)分量淹沒。頻率間隔若太寬，互調(diào)分量則有可能落入轉(zhuǎn)發(fā)器通道帶外，被抑制無法準(zhǔn)確測量。因此主頻雙波頻率間隔需折中考慮，一般設(shè)置為1～2MHz，并且需要同步驟1中校準(zhǔn)時的設(shè)置值一樣；

(4)在Swept IMDX Setup→Tone Frequency中設(shè)置主頻信號接收中頻帶寬(Main Tone IFBW)以及互調(diào)信號接收中頻帶寬(IM Tone IFBW)。本發(fā)明中，主頻的中頻帶寬和互調(diào)信號的中頻帶寬可以分別設(shè)置，因此可以在測試精度和測試速度上做折中(中頻帶寬越窄，測量結(jié)果越精確，但測試速度越慢)。一般情況下Main Tone IFBW設(shè)置為100KHz(主頻信號較大，容易測準(zhǔn))，IM Tone IFBW設(shè)置為1KHz(交調(diào)信號較小，若中頻較寬則無法測準(zhǔn))；

(5)在Measure中，設(shè)置測量結(jié)果顯示形式為IM3；

(6)開啟嵌入式本振跟蹤功能(Embedded LO)，以降低星地頻偏帶來的測量不確定度。

對測量參數(shù)設(shè)置完畢后，最后打開射頻功率輸出，開始由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀內(nèi)部自主完成功率掃描下的三階互調(diào)特性測試。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過內(nèi)置的應(yīng)用功能來做完備的功率掃描三階互調(diào)測量，因此可以在一個測量通道內(nèi)測量和顯示所有的主頻和互調(diào)分量的功率，同時自動計算出所有所需工作點的三階互調(diào)特性，并最終繪制出功率掃描模式下的三階互調(diào)特性跡線。

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。