前言

　　在采用網(wǎng)絡分析儀測試多端口微波器件時,，測試過程中需要更換測試電纜和DUT不同端口之間的連接,。如用兩端口矢量網(wǎng)絡分析儀測量雙工器,，除了第一次連接以外，在測試過程中還需要變換兩次連接,，測試者要另外做出四次連接動作（兩次接電纜,，兩次接測試負載），然后再對儀器進行手動操作測試,。在大批量生產(chǎn)情況下,，這種傳統(tǒng)測試方法的測試效率較低，測試成本較高,；尤其是高低溫試驗時,，傳統(tǒng)的測試方法無法滿足需求。

　　本文討論了一種自動化測試方法的實踐——通過開關(guān)矩陣和自動化測試軟件來快速,、高效地完成雙工器的大批量高低溫試驗,。

　　問題的來源

　　本文所討論的問題來自數(shù)百只雙工器的高低溫試驗，要求被測雙工器在-30°C和+60°C的試驗箱里各放置60分鐘,，用矢量網(wǎng)絡分析儀測試其S參數(shù),，出廠要求100%全檢。

　　圖1為雙工器的電原理圖,，其中TX/RX/ANT分別為發(fā)射/接收/天線端,。雙工器的測試指標包括ANT至TX之間、ANT至RX的插入損耗,，TX和RX之間的隔離,，以及三個端口的駐波。

　　圖1. 雙工器電原理圖

　　首先我們采用了傳統(tǒng)方法進行高低溫試驗,，表1顯示了測試流程和花費時間,。

表1. 傳統(tǒng)的高低溫試驗方法及耗時

　　按照傳統(tǒng)的工藝流程，每只雙工器的高低溫試驗需要耗時約3小時40分鐘,，無論如何,，這樣一天只能完成3只雙工器的高低溫試驗，如果是100只,，需要花費33個工作日,，這顯然是不可接受的。

　　多端口微波器件的高效率測試解決方案

　　常溫測試方法介紹

　　我們采用2×N的全開關(guān)矩陣來擴展矢量網(wǎng)絡分析儀的測試端口,，以適應多端口微波器件的測試,。

　　圖2顯示了采用2×6開關(guān)矩陣進行雙工器測試的系統(tǒng)連接圖，其中網(wǎng)絡分析儀通過開關(guān)矩陣后變成了“6端口”,。采用開關(guān)矩陣后,，測試參考面延伸至六條測試電纜的端口，開機后,，首先對整個系統(tǒng)進行校準,，自動化測試軟件可以記錄并保存每個通路的校準值，并在測試過程中調(diào)用,；連接好被測件后,，根據(jù)產(chǎn)品標準的要求設(shè)置好測試條件,，然后點擊“開始”鍵，軟件會自動完成整個測試過程并生成測試報告,。

　　通過自動化測試軟件的指令,，可以自動切換不同的測試通路，依次完成雙工器1和雙工器2的各項指標的測試,，而不需要手動更換電纜和測試端口,。

　　圖2. 采用開關(guān)矩陣進行雙工器的自動化測試

　　采用圖2的自動化測試系統(tǒng)，完成校準,、測試條件設(shè)置后,，測試一只雙工器只要花費幾秒鐘時間，常溫條件下,，一天可以完成200-300只雙工器的測試,，相比兩端口網(wǎng)絡分析儀直接測量法，測試效率至少提高了五倍,。同時測試精度也是與采用矢量網(wǎng)絡分析儀是一致的[1],。

　　表2. 自動化測試系統(tǒng)的高低溫試驗方法及耗時

　　按照自動化測試的工藝流程，八只雙工器的高低溫試驗需要耗時約2小時51分鐘,，這樣一天至少可以完成24只雙工器的高低溫試驗,，如果是100只，只需要花費4.2個工作日,，這比傳統(tǒng)的工藝流程測試效率提高了8倍,。

　　圖3. 采用開關(guān)矩陣進行雙工器的自動化測試

　　圖4.現(xiàn)場測試場景

　　按照上述實驗方法，我們總共完成了500只雙工器的高低溫及常溫的測試,，花了不到20天時間,。根據(jù)試驗箱的容量以及開關(guān)矩陣的通路數(shù)，測試效率還可以進一步提高,。