CN106932659A - 一种基于多通道合成噪声系数的测试方法 - Google Patents

一种基于多通道合成噪声系数的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无线通信接收***的测试领域，特别涉及一种基于多通道合成噪声系数的测试方法。本发明通过特殊的测量方法，可以巧妙的获取N通道合一接收***中各个通道的相位、幅值，并通过将各通道的相位调整为相同，有效避免了直接采用噪声系数仪对接收***进行合成噪声测量时，不同通道的相位不同造成的，信号全部或者部分抵消，从而导致噪声系数恶化或不准确的问题。

Description

一种基于多通道合成噪声系数的测试方法
技术领域
本发明涉及无线通信接收***的测试领域，特别涉及一种基于多通道合成噪声系数的测试方法。
背景技术
噪声系数是微波产品研制和生产过程中的一项主要测量参数，是表征接收机及其组成部件在有热噪声存在的情况下处理微弱信号能力的关键参数之一，因此噪声系数的高精度、高准确性测量方法是非常重要的。目前，单通道噪声系数的测量方法，多是如图1所示直接用噪声系数仪进行测试，这种测量方式对单通道噪声的测试准确性相对较高。
多通道合成接收***因其合成增益高、动态范围大和检测信号灵敏度高等优点，被广泛应用于各种通信产品中，也是相控阵天线的重要组成部分，其同样需要进行噪声测试，当时如果采用如单通道噪声测试相同的方法对多通道噪声进行测试时，由于按照这一方法进行噪声计算时，理论上需要各个通道的增益、平坦度、相位等参数完全保持一致，而实际上各通道的上述参数通常各不相同，进而导致采用单通道的上述测试方法对多通道进行测试时，只能对多通道合成***的总噪声进行粗略测量或理论估算，而并不能准确的测量出整个***的总噪声系数。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供本发明提出了一种基于多通道合成噪声系数的测试方法，可以获得高精度、高准确性的噪声系数测试结果。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种基于多通道合成噪声系数的测试方法，包括：
通过一分N功分器向N通道合一接收***的N个通道发送信号，并检测该N通道合一接收***中各个通道相位及幅度值的步骤，N为2以上自然数；
将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤；
直接检测N通道合一接收***合成噪声系数的步骤。
进一步的，还包括测量一分N功分器损耗误差的步骤，在直接检测N通道合一接收***合成噪声系数的步骤后，根据所述损耗误差修正所述合成噪声系数的值。
进一步的，检测该N通道合一接收***中各个通道相位及幅度值的步骤中，测量第n通道相位及幅度值的方法如下：
测量N通道合一接收***整体的初始幅度a0和初始相位p0，在复平面内表示为z0=a0∠p0，将其分解为表示第n通道的矢量zn0=an0∠pn0和表示其他N-1个通道的矢量z' n0=a' n0∠p' n0；
将第n通道的相位增加180°，其余N-1个通道的幅度相位保持不变，测量此时N通道合一接收***整体的初始幅度a1和初始相位p1，在复平面内表示为z1=a1∠p1；
将用z1与z0进行相减，得到z1合=2 zn0，从而得出第n通道的幅值和相位，n为1以上，N以下的自然数。
进一步的，将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤中，可以以N个通道中任意通道的相位作为基准，调整其他N-1个通道的相位与其相同；或者，
将N个通道相位均统一调整至一目标值。
进一步的，将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤中，采用数控移相器，模拟移相器或者增加传输路径等方式中的一种进行相位调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过特殊的测量方法，可以巧妙的获取N通道合一接收***中各个通道的相位、幅值，并通过将各通道的相位调整为相同，有效避免了直接采用噪声系数仪对接收***进行合成噪声测量时，不同通道的相位不同造成的，信号全部或者部分抵消，从而导致噪声系数恶化或不准确的问题。
附图说明：
图1为接收***单通道噪声系数测试示意图。
图2为N通道合一接收***框图。
图3为一分N功分器插损误差测试图。
图4为N通道合一接收***各通道相位检测图。
图5为复平面内N通道合一接收***总幅度相位矢量分解为第1通道幅度相位和N-1个通道合成幅度相位示意图。
图6为N通道合一接收***噪声系数测试图。
图中标记：1-N通道合一接收***，2-一分N功分器，3-噪声系数仪，4-矢量网络分析仪，5-噪声源。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本实施提供一种对如图2所示的N通道合一接收***1的合成噪声系数进行测试的方法，该N通道合一接收***1通常包括N各接收通道，和同时与N个接收通道连接的多合一功率合成器；该方法具体包括：
通过一分N功分器2向N通道合一接收***1的N个通道发送信号，并检测该N通道合一接收***1中各个通道相位及幅度值的步骤，N为2以上自然数；
将N通道合一接收***1中各个通道相位调整为一致的步骤；
直接检测N通道合一接收***1合成噪声系数的步骤，具体检测方式如图6所示，将噪声系数仪3的输出端通过一噪声源5与一分N功分器2的输入端连接，一分N功分器2的N个输出端分别与N通道合一接收***1中的N个通道连接，N通道合一接收***1的输出端与噪声系数仪3的测量输入端连接，利用噪声系数仪3获取该N通道合一接收***1的合称噪声系数m测试。
本方法中还包括测量一分N功分器2损耗误差L0的步骤，具体为，如图3所示，将适量网络分析仪的输出端与一分N功分器2的输入端连接，一分N功分器2的一路输出端与适量网络分析仪的测量输入端连接，其余N-1路输出端接负载；利用矢量网络分析仪4测试一分N功分器2的实际***损耗L实际，再根据该实际***损耗减去理论***损耗L理论=10logN (dB)，从而获得L0，即L0=实际***损耗-理论***损耗L理论；直接检测N通道合一接收***1合成噪声系数的步骤后，根据该损耗误差L0修正所述合成噪声系数的值，具体为m=m测试-L0；m测试表示直接检测获得的N通道合一接收***1的合成噪声系数，m表示修正后的合成噪声系数。
本实施例中，以如何检测第一通道的相位、幅度为例，解释如何检测该N通道合一接收***1中各个通道相位及幅度值，具体方法如下：按照图4所示将矢量网络分析仪4的输出端与一一分N功分器2的输入端连接，一分N功分器2的N个输出端分别与N通道合一接收***1的N个通道连接，N通道合一接收***1的输出端（通常是多合一功率合成器的输出端）与适量网络分析仪的检测输入端连接。
测量N通道合一接收***1整体的初始幅度a0和初始相位p0，如图5所示，在复平面内表示为z0=a0∠p0，将其分解为表示第1通道的矢量z10=a10∠p10和表示其他N-1个通道的矢量z' 10=a' 10∠p' 10；
将第n通道的相位增加180°，其余N-1个通道的幅度相位保持不变，测量此时N通道合一接收***1整体的初始幅度a1和初始相位p1，在复平面内表示为z1=a1∠p1；
将用z1与z0进行相减，得到z1合=2 z10，具体的，
z1合= z1- z0= (z11+ z' 11)- (z10+ z' 10)
= [a10∠(p10+180°)+ z' 11)- (a10∠p10+ z' 10)]
=2 a10∠p10
=2 z10
从而得出第1通道的幅值和相位矢量z10，n为1以上，N以下的自然数。
将N通道合一接收***1中各个通道相位调整为一致的步骤中，一些实施方式下，可以以N个通道中任意通道的相位（如第1通道相位）作为基准，调整其他N-1个通道的相位与其相同；或者，
将N个通道相位均统一调整至一目标值。而具体调整相位时可以采用数控移相器，模拟移相器或者增加传输路径等方式中的一种或者其他任何调整相位的方式对各通道相位进行调整，各通道相位相同后对其进行检测可以避免因各个通道相位不同，导致合成时，信号全部或者部分抵消，恶化噪声系数的问题。

Claims (5)

1.一种基于多通道合成噪声系数的测试方法，其特征在于，包括：
通过一分N功分器向N通道合一接收***的N个通道发送信号，并检测该N通道合一接收***中各个通道相位及幅度值的步骤，N为2以上自然数；
将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤；
直接检测N通道合一接收***合成噪声系数的步骤。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括测量一分N功分器损耗误差的步骤，在直接检测N通道合一接收***合成噪声系数的步骤后，根据所述损耗误差修正所述合成噪声系数的值。
3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，检测该N通道合一接收***中各个通道相位及幅度值的步骤中，测量第n通道相位及幅度值的方法如下：
测量N通道合一接收***整体的初始幅度a0和初始相位p0，在复平面内表示为z0=a0∠p0，将其分解为表示第n通道的矢量zn0=an0∠pn0和表示其他N-1个通道的矢量z' n0=a' n0∠p' n0；
将第n通道的相位增加180°，其余N-1个通道的幅度相位保持不变，测量此时N通道合一接收***整体的初始幅度a1和初始相位p1，在复平面内表示为z1=a1∠p1；
将用z1与z0进行相减，得到z1合=2 zn0，从而得出第n通道的幅值和相位，n为1以上，N以下的自然数。
4.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤中，可以以N个通道中任意通道的相位作为基准，调整其他N-1个通道的相位与其相同；或者，
将N个通道相位均统一调整至一目标值。
5.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，将N通道合一接收***中各个通道相位调整为一致的步骤中，采用数控移相器，模拟移相器或者增加传输路径等方式中的一种进行相位调整。
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