一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，包括金屬背板、連桿、加力裝置、開放式微帶結構、PIM測試系統、加熱器、溫濕度傳感器、加濕器、以及用于振動連桿的振動系統；所述開放式微帶結構包括自下到上依次設置的接地底板、分離式介質層及導體層。本發明能夠實現待測鍍層無源互調值與多室外環境因素之間協同評估。
【專利說明】
一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于接觸無源互調性能的測試裝置，具體涉及一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置。
【背景技術】
[0002]兩個或兩個以上的載波信號經過具有非線性響應的部件時，會產生不同于載波頻率的新信號，此現象稱為無源互調。無源互調(passive intermodulat1n PIM)是指兩個或兩個以上頻率的發射載波在無源非線性器件中混合而產生的雜散信號，其已經對現代大功率、多通道通信系統造成干擾。
[0003]目前，關于無源互調的測試，主要基于實驗室特定環境，無法實現對戶外多環境因素的模擬。其關于材料及鍍層的無源互調測試的方案，基本是在現有的同軸或波導上，通過改變內外導體或金屬接觸面的材料及鍍層實現對無源互調指標的評估，但由于現有的同軸或波導本身已作為已知的標準件，其電磁場輻射形式及強度單一，且為封閉結構，使得測試的無源互調指標中包含由于測試結構造成的局限性，諸如電流及電場分布無法調節，外界因素影響，諸如壓力、溫度、振動等，只能通過間接方式通過外壁作用于待測件，無法排除其附屬結構對外加環境因素的阻擋及對互調測試結果非單一性的影響，與此同時，激勵電磁場強度的改變只能通過改變入射載波功率值實現。對于接觸端面的接觸力控制也只能通過控制扭力矩間接實現，且加力精確度嚴重依賴于測試件的機加精度和個人經驗，這些方面都使得無源互調測試代價高昂且準確度亟待提高，另外一點，在往往發生互調干擾的微波器件室外應用的場合，目前還沒有解決方案能夠對材料及鍍層的互調指標關于多室外環境因素的變化性能的協同評估。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，該裝置能夠實現待測鍍層無源互調值與多室外環境因素之間協同評估。
[0005]為達到上述目的，本發明所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置包括金屬背板、連桿、加力裝置、開放式微帶結構、PIM測試系統、加熱器、溫濕度傳感器、加濕器、以及用于振動連桿的振動系統；
[0006]所述開放式微帶結構包括自下到上依次設置的接地底板、分離式介質層及導體層，其中導體層的上表面開設有縫隙，加力裝置與連桿的上端相連接，連桿的下端與金屬背板的上部相連接，待測鍍層位于金屬背板的底面，待測鍍層的下表面緊壓與導體層的上表面，且縫隙正對待測鍍層的中部，通過加熱器對待測鍍層與導體層的接觸面進行加熱，通過加濕器對待測鍍層與導體層之間的接觸面進行加濕，溫濕度傳感器檢測待測鍍層與導體層之間的接觸面的溫度及濕度信息，導體層的兩端通過低PIM微帶同軸轉接器與P頂測試系統相連接，PM測試系統與溫濕度傳感器及振動系統、加力裝置及溫濕度傳感器相連接。
[0007]所述分離式介質層為空氣介質層或低P頂介質層。
[0008]導體層兩端的電阻為50 Ω。
[0009]所述振動系統包括圓形的振動電機及套筒，套筒及振動電機均套接于連桿上，振動電機位于套筒與連桿之間。
[0010]待測鍍層通過濺射或化學電鍍方法制備于金屬背板的下表面。
[0011]還包括若干反射背板，各反射背板沿周向分布于連桿的周圍。
[0012]本發明具有以下有益效果:
[0013]本發明基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置在使用時，通過加熱器對待測鍍層與導體層的接觸面進行加熱，通過加濕器對待測鍍層與導體層的接觸面進行加濕，通過溫濕度傳感器檢測待測鍍層與導體層的接觸面的溫度及濕度信息，同時通過加力裝置及連桿對待測鍍層施加壓力，通過振動系統對待測鍍層施加振動，從而實現室外多因素環境的模擬，然后通過PIM測試系統對導體層的一端輸入載波信號，然后根據反饋的PIM數據與載波信號的功率、加力裝置施加的壓力、振動系統施加的振動頻率及強度、以及溫濕度傳感器檢測的溫度及濕度信息實現對待測鍍層的無源互調指標關于多物理場的變量參數及變化方式的響應特性測試，得出待測鍍層關于不同無源互調指標的觸發閾值，指導實際的低互調產品設計和互調危害抑制。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明中待測鍍層I的結構示意圖；
[0015]圖2為本發明主視圖；
[0016]圖3為本發明的俯視圖；
[0017]圖4為本發明中加熱器8、加濕器9及溫濕度傳感器10的位置關系圖；
[0018]圖5為本發明中振動系統11的位置關系圖；
[0019]圖6為圖5中A處的放大圖；
[0020]圖7為本發明實際測出的不同材料的互調值特性圖；
[0021]圖8為本發明的原理框架圖；
[0022]圖9(a)為P頂數據關于溫度變化的示意圖；
[0023]圖9(b)為P頂數據關于壓力變化的示意圖。
[0024]其中，I為待測鍍層、2為金屬背板、3為分離式介質層、4為導體層、5為接地底板、6為連桿、7為反射背板、8為加熱器、9為加濕器、10為溫濕度傳感器、11為振動系統、12為振動電機、13為套筒。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0026]參考圖1，本發明所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置包括金屬背板2、連桿6、加力裝置、開放式微帶結構、P頂測試系統、加熱器8、溫濕度傳感器10、加濕器9、以及用于振動連桿6的振動系統11;所述開放式微帶結構包括自下到上依次設置的接地底板5、分離式介質層3及導體層4，其中導體層4的上表面開設有縫隙，加力裝置與連桿6的上端相連接，連桿6的下端與金屬背板2的上部相連接，待測鍍層I位于金屬背板2的底面，待測鍍層I的下表面緊壓與導體層4的上表面，且縫隙正對待測鍍層I的中部，通過加熱器8對待測鍍層I與導體層4的接觸面進行加熱，通過加濕器9對待測鍍層I與導體層4之間的接觸面進行加濕，溫濕度傳感器10檢測待測鍍層I與導體層4之間的接觸面的溫度及濕度信息，導體層4的兩端通過低P頂微帶同軸轉接器與PIM測試系統相連接，PM測試系統與溫濕度傳感器10及振動系統11、加力裝置及溫濕度傳感器10相連接。
[0027]需要說明的是，所述分離式介質層3為空氣介質層或低P頂介質層;導體層4兩端的電阻為50 Ω ;振動系統11包括圓形的振動電機12及套筒13，套筒13及振動電機12均套接于連桿6上，振動電機12位于套筒13與連桿6之間；待測鍍層I通過濺射或化學電鍍方法制備于金屬背板2的下表面。本發明還包括若干反射背板7，各反射背板7沿周向分布于連桿6的周圍。
[0028]參考圖2及圖3，本發明中的開放式微帶結構由接地底板5、分離式介質層3及導體層4構成，導體層4的兩端通過低PIM微帶同軸轉接器轉接入PIM測試系統中，待測鍍層I貼合于金屬背板2的下表面，壓接于根據實際需要計算出的阻抗變換相應場強的縫隙上;導體層4兩端的特性阻抗保存為50歐姆，導體層4的中間段為阻抗變換段，阻抗變換段寬度依據待測試涂層需要的場強結合PIM測試系統所提供的載波功率決定。
[0029]通過控制電壓及電流調節振動電機12的振動頻率和強度，實現加力與振動的一并加載。參考圖7，在固定壓力情況下，通過更換不同的待測鍍層I的金屬材料，同樣的測試條件下，其互調值區別明顯。
[0030]參考圖8，通過加熱器8、加濕器9、加力裝置、振動系統11分別對待測鍍層I與導體層4的接觸面施加熱、濕、壓力及振動，同時通過PIM測試系統對該接觸面施加載波頻率，再獲取反饋的PIM數據，實現溫度、濕度、壓力及振動融合，實現該接觸面的外界多物理場參數與互調測試指標的聯合評估，即確定某個或多個外界因素參數測試PIM指標，或通過限定PM指標實現某個或多個外界因素參數的自適應匹配，或者上述兩種過程結合，得出無源互調性能關于多物理參數的觸發閾值及變化趨勢，其測試效果示意圖可如圖9(a)及圖9(a)所不O
[0031]本發明使用阻抗變換方法實現待接觸區測試場強的加強或減弱，在變換后的場強區截斷導體層，通過將待測鍍層I制作于金屬背板2上，并通過在金屬背板2上制作振動系統11及加力裝置對接觸界面施加壓力及振動，使得整個測試過程在滿足測試駐波及損耗，然后再對接觸區接觸材料無源互調特性指標進行測試。
【主權項】
1.一種基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，包括金屬背板(2)、連桿(6)、加力裝置、開放式微帶結構、P頂測試系統、加熱器(8)、溫濕度傳感器(10)、加濕器(9)、以及用于振動連桿(6)的振動系統(11); 所述開放式微帶結構包括自下到上依次設置的接地底板(5)、分離式介質層(3)及導體層(4)，其中導體層(4)的上表面開設有縫隙，加力裝置與連桿(6)的上端相連接，連桿(6)的下端與金屬背板(2)的上部相連接，待測鍍層(I)位于金屬背板(2)的底面，待測鍍層(I)的下表面緊壓與導體層(4)的上表面，且縫隙正對待測鍍層(I)的中部，通過加熱器(8)對待測鍍層(I)與導體層(4)的接觸面進行加熱，通過加濕器(9)對待測鍍層(I)與導體層(4)之間的接觸面進行加濕，溫濕度傳感器(10)檢測待測鍍層(I)與導體層(4)之間的接觸面的溫度及濕度信息，導體層(4)的兩端通過低P頂微帶同軸轉接器與PIM測試系統相連接，PIM測試系統與溫濕度傳感器(10)及振動系統(11)、加力裝置及溫濕度傳感器(10)相連接。2.根據權利要求1所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，所述分離式介質層(3)為空氣介質層或低P頂介質層。3.根據權利要求1所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，導體層(4)兩端的電阻為50Ω。4.根據權利要求1所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，所述振動系統(11)包括圓形的振動電機(12)及套筒(13)，套筒(13)及振動電機(12)均套接于連桿(6)上，振動電機(12)位于套筒(13)與連桿(6)之間。5.根據權利要求1所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，待測鍍層(I)通過濺射或化學電鍍方法制備于金屬背板(2)的下表面。6.根據權利要求1所述的基于多因素的用于接觸無源互調性能的測試裝置，其特征在于，還包括若干反射背板(7)，各反射背板(7)沿周向分布于連桿(6)的周圍。
【文檔編號】H04B17/15GK105959069SQ201610247524
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】賀永寧, 陳雄, 崔萬照
【申請人】西安交通大學, 西安空間無線電技術研究所