簡單分析通道間的精確相位和振幅同步在多通道相位相干測試中的應(yīng)用

步驟4： 現(xiàn)在系統(tǒng)已經(jīng)可以進(jìn)行多通道相位相干測量，下一步是配置多通道相位相干生成系統(tǒng)。圖10顯示了此步驟的硬件配置，其中兩個VST簡單地以環(huán)回模式連接，具有共享LO和公共參考時鐘。


圖10：相位相干發(fā)生器的校準(zhǔn)設(shè)置。

步驟5：下一步是應(yīng)用實(shí)時校準(zhǔn)過程，對發(fā)生器之間的相位和幅度差進(jìn)行微調(diào)。重復(fù)步驟3描述的過程，以實(shí)現(xiàn)多通道相位相干生成系統(tǒng)。

步驟6：現(xiàn)在，用于測試多通道相位相干射頻系統(tǒng)的新一代系統(tǒng)就準(zhǔn)備好了。這可以通過以十字交叉的方法連接兩個VST來簡單地進(jìn)行驗(yàn)證，如圖11所示，然后觀察相位和振幅差隨時間的穩(wěn)定性。


圖11：校準(zhǔn)后驗(yàn)證相位一致性。
多通道相位相干測試系統(tǒng)需要在溫度可調(diào)節(jié)的測試艙中進(jìn)行測試。在應(yīng)用校準(zhǔn)算法之后，計(jì)算兩個通道之間相位和幅度差，并且在3、4和5GHz頻率下進(jìn)行測量，如圖10和11所示。注意，圖12和13顯示的是兩個信道之間的平均相位和幅度差。
結(jié)果表明，按照上述步驟構(gòu)建的下一代多通道相干測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變化范圍在±1°以內(nèi)的相位差，且幅度差的變化保持在0.05 dB內(nèi)。


圖12：平均通道間相位差隨時間的變化。


圖13：平均通道間幅度差隨時間的變化。

總 結(jié)

隨著多通道相位相干系統(tǒng)在電子戰(zhàn)和雷達(dá)應(yīng)用中的不斷普及，對此類系統(tǒng)進(jìn)行高效測試和部署的需求正日益凸顯。另外，對于多通道RF系統(tǒng)，測試和測量設(shè)備能夠提供同等或更高的相位和幅度對準(zhǔn)精度是至關(guān)重要的。

本文介紹了測試多通道相位相干系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和要求，提出了一個基于平臺化方法的下一代測試系統(tǒng)來解決這些挑戰(zhàn)，并概述了一種基于FPGA的軟件定義校準(zhǔn)過程，通過內(nèi)部校準(zhǔn)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)持續(xù)的相位一致性。

測試結(jié)果展現(xiàn)了多通道相位相干測試系統(tǒng)的相位和幅度變化的穩(wěn)定性。利用PXI平臺的可擴(kuò)展性和模塊化特性，上述雙通道相位相干VST系統(tǒng)的架構(gòu)可以進(jìn)一步擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)相位和幅度變化精度保持一致的4 x 4或8 x 8相位相干測試系統(tǒng)。