CN105659850B - 用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法 - Google Patents
用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法Info
- Publication number
- CN105659850B CN105659850B CN200810077768.3A CN200810077768A CN105659850B CN 105659850 B CN105659850 B CN 105659850B CN 200810077768 A CN200810077768 A CN 200810077768A CN 105659850 B CN105659850 B CN 105659850B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- output
- transmitting terminal
- receiving terminal
- feed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明属于一种天线增益的测试方法，具体公开一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法，它包括以下步骤：(1)采用时域硬件门天线测试系统进行增益测试，得到最大接收电平PR1＝PT1+Gfeed-LPath+GDUT-LSystem；(2)将时域硬件门天线测试系统的馈源天线和被测天线用一根电缆连接，进行增益测试，得到最大接收电平PR2＝PT1-LCable-LSystem；(3)将最大接收电平PR2与最大接收电平PR1的公式进行比较，得到被测天线的增益GDUT＝PR1-PR2-Gfeed+Lpath-LCable。本发明的方法能够应用于硬件门系统，具有较高的增益测试精度。<pb pnum="1" />
Description
技术领域
本发明属于一种天线增益的测试方法，具体涉及一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法
背景技术
在天线测试系统中加入时域硬件门系统，控制发射链路和接收链路的通断，使馈源天线只在指定时间段内发射信号，接收机只在指定时间段内接收信号，调整发射和接收的时间段宽度和时延，使得接收机只接收到有用的测试信号，而滤除具有不同时延的多径干扰信号，从而有效消除多径干扰对测试的影响，提高方向图的测试精度。
但是，在加入硬件门系统后，对于增益测试，现有的绝对测试法和比较测试法面临着问题。由于难以准确测量各个频率上硬件门系统到卫星天线端口间的传输损耗，绝对测量法就无法应用。而采用比较测量法时，一方面标准增益天线的增益精度会影响测试的结果，另一方面由于标准增益天线和被测天线的方向图往往差异较大，会导致硬件门系统的干扰消除效果不一样，从而产生测试误差。因此，需要一种能够在采用硬件门系统的情况下进行准确增益测试的新方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法，该方法不仅能够应用于硬件门系统，并且具有较高的增益测试精度。
实现本发明目的的技术方案：一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法，它包括以下步骤：
(1)采用时域硬件门天线测试系统进行增益测试，得到无线链路的最大接收电平PR1如下述公式所示：
PR1＝PT1+Gfeed-LPath+GDUT-LSystem
其中，GDUT为被测天线的增益，LSystem为被测天线端口到中频幅相接收机之间的系统损耗，PT1为馈源天线端口前的输入电平，馈源天线的增益Gfeed和空间传输损耗Lpath为已知量；
(2)将时域硬件门天线测试系统的馈源天线和被测天线用一根电缆连接，进行增益测试，得到有线链路的最大接收电平PR2如下述公式所示：
PR2＝PT1-LCable-LSystem
所述的时域硬件门天线测试系统包括接收端、发射端、脉冲发生器和中频幅相接收机，接收端包括被测天线、PIN开关、低噪放、接收端控制单元、测试混频器、接收端本振中频单元和本振信号，发射端包括发射端本振中频单元、参考混频器、信号源、功放、耦合器、发射端控制单元和馈源天线；发射端的信号源与功放的输入端连接，功放输出端与耦合器的输入端连接；耦合器具有两个输出端，耦合器的一个输出端与发射端控制单元的一端连接，发射端控制单元的另一端与馈源天线的一端连接，耦合器的另一个输出端与参考混频器的输入端连接，参考混频器的输出端与发射端本振中频单元的输入端连接；接收端的被测天线与PIN开关的一端连接，PIN开关的另一端与低噪放的输入端连接，低噪放的输出端与接收端控制单元关的一端连接，接收端控制单元关的另一端与测试混频器的输入端连接，测试混频器的输出端与接收端本振中频单元的输入端连接，本振信号源的一个输出端与参考混频器的信号比较端连接，本振信号源的另一个输出端与测试混频器的信号比较端连接；脉冲发生器的一个输出端与接收端控制单元关控制端连接，脉冲发生器的另一个输出端与发射端控制单元的输出端连接；中频幅相接收机的一个输入端与接收端本振中频单元的输出端连接，中频幅相接收机的另一个输入端与发射端本振中频单元的输出端连接；
其中Lcable为电缆在测试频率上的损耗，Lcable利用现有技术中的矢量网络分析仪进行测量，PT1为馈源天线端口前的输入电平；
(3)将有线链路的最大接收电平PR2与无线链路的最大接收电平PR1的公式进行比较，得到被测天线的增益GDUT如下述公式所示：
GDUT＝PR1-PR2-Gfeed+Lpath-LCable。
本发明的有益技术效果：本发明的增益测试方法能够应用于时域硬件门天线测试系统进行增益测试。该方法不需要测量难以测试的未知量馈源天线端口前的输入电平PT1和被测天线端口到中频幅相接收机之间的系统损耗LSystem，就能够得到测天线的增益GDUT，并且具有较高的增益测试精度，测试精度误差能够达到0.25dB。
附图说明
图1为本发明所提供的一种时域硬件门天线测试系统的增益测试方法的无线链路测试步骤；
图2为本发明所提供的一种时域硬件门天线测试系统的增益测试方法有线链路测试步骤。
图中1.接收端；2.发射端；3.被测天线；4.PIN开关；5.低噪放；6.接收端控制单元关；7.测试混频器；8.接收端本振中频单元；9.脉冲发生器；10.中频幅相接收机；11.发射端本振中频单元；12.参考混频器；13.信号源；14.功放；15.耦合器；16.发射端控制单元；17.馈源天线；18.本振信号；19.电缆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所提供的一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法作进一步详细说明。
如图1所示，一种时域硬件门天线测试系统包括接收端1、发射端2、脉冲发生器9和中频幅相接收机10，接收端1包括被测天线3、PIN开关4、低噪放5、接收端控制单元关6、测试混频器7、接收端本振中频单元8和本振信号18，发射端2包括发射端本振中频单元11、参考混频器12、信号源13、功放14、耦合器15、发射端控制单元16和馈源天线17。
发射端2的信号源13与功放14的输入端连接，功放14输出端与耦合器15的输入端连接。耦合器15具有两个输出端，耦合器15的一个输出端与发射端控制单元16的一端连接，发射端控制单元16的另一端与馈源天线17，耦合器15的另一个输出端与参考混频器12的输入端连接，参考混频器12的输出端与发射端本振中频单元11的输入端连接。接收端1的被测天线3与PIN开关4的一端连接，PIN开关4的另一端与低噪放5的输入端连接，低噪放5的输出端与接收端控制单元关6的一端连接，接收端控制单元关6的另一端与测试混频器7的输入端连接，测试混频器7的输出端与接收端本振中频单元8的输入端连接，本振信号18的一个输出端与参考混频器12的信号比较端连接，本振信号18的另一个输出端与测试混频器7的信号比较端连接。脉冲发生器9的一个输出端与接收端控制单元关6控制端连接，脉冲发生器9的另一个输出端与发射端控制单元16的输出端连接。中频幅相接收机10的一个输入端与接收端本振中频单元8的输出端连接，中频幅相接收机10的另一个输入端与发射端本振中频单元11的输出端连接。
低噪放5为现有技术中的低噪声功率放大器。功放14为现有技术中的功率放大器。接收端控制单元关6和发射端控制单元16为现有技术中的高速电控开关。信号源13为频率综合信号源。耦合器15为现有技术中的定向耦合器。
如图1所示的一种时域硬件门天线测试系统的增益测试电路的原理为：脉冲发生器9产生的信号控制发射链路和接收链路的通断，使信号源13只在指定时间段内发射信号。当脉冲发生器9产生的信号控制发射端控制单元16和接收端控制单元关6接通链路时，信号源13发射信号经过功放14放大后输入耦合器15；信号经耦合器15分为两路，一路作为参考通路信号，另一路作为测试通路信号经过发射端控制单元16到达馈源天线17，测试通路信号从馈源天线17经过空间无线传输后到达被测天线3。被测天线3接收信号后通过PIN开关4输入低噪放5，测试通路信号经过低噪放5放大后通过接收端控制单元关6输入接收端本振中频单元8，测试通路信号经过测试混频器7与本振信号源18发射的信号进行混频，参考通路信号经过参考混频器12与本振信号源18发射的信号进行混频，经混频后的测试通路信号和参考通路信号由中频幅相接收机10接收，利用参考通路信号对测试通路信号进行锁相，将测试通路与参考通路的接收电平相减，获得被测天线在某一方向上辐射性能的幅度特性。
由于脉冲发生器9产生的信号控制发射链路和接收链路的通断，使信号源13只在指定时间段内发射信号，即中频幅相接收机10只在指定时间段内接收信号，调整发射和接收的时间段宽度和时延，使得中频幅相接收机10只接收到有用的测试信号，而滤除具有不同时延的多径干扰信号，从而有效消除多径干扰对测试的影响，提高方向图和增益的测试精度。
根据上述如图1所示的时域硬件门天线测试系统的增益测试电路得到最大接收电平PR1如下述公式所示：
PR1＝PT1+Gfeed-LPath+GDUT-LStstem
其中，GDUT为被测天线3的增益，LSystem为被测天线3端口到中频幅相接收机10之间的系统损耗，PT1为馈源天线17端口前的输入电平，馈源天线的增益Gfeed和空间传输损耗Lpath为已知量。
将如图1所示的馈源天线17和发射端控制单元16断开，将被测天线3和PIN开关4断开，将发射端控制单元16和PIN开关4用一根长电缆19直接连接，也就是用这根长电缆代替了馈源天线17和被测天线3之间的空间传输路径。但由于线缆19传输时间和空间传输时间有一定差异，需要将脉冲发生器9的收发时延重新进行调整，以保证和天线方向图测试时具有相同的收发状态。然后通过中频幅相接收机10测量最大接收电平PR2，如图2所示时域硬件门天线测试系统的增益测试电路的最大接收电平PR2如下述公式所示：
PR2＝PT1-LCable-LSystem
其中Lcable为电缆在测试频率上的损耗，Lcable利用现有技术中的矢量网络分析仪进行测量，LSystem为被测天线3端口到中频幅相接收机10之间的系统损耗，PT1为馈源天线17端口前的输入电平。
将最大接收电平PR2与最大接收电平PR1的公式进行比较，得到被测天线3的增益GDUT如下述公式所示：
GDUT＝PR1-PR2-Gfeed+Lpath-LCable
上述公式消除了难以测试的未知量PT1和LSystem，从而得到了被测天线3的增益GDUT，提高了测试精度。
Claims (1)
1.一种用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)采用时域硬件门天线测试系统进行增益测试，得到无线链路的最大接收电平PR1如下述公式所示：
PR1＝PT1+Gfeed-LPath+GDUT-LSystem
所述的时域硬件门天线测试系统包括接收端(1)、发射端(2)、脉冲发生器(9)和中频幅相接收机(10)，接收端(1)包括被测天线(3)、PIN开关(4)、低噪放(5)、接收端控制单元(6)、测试混频器(7)、接收端本振中频单元(8)和本振信号(18)，发射端(2)包括发射端本振中频单元(11)、参考混频器(12)、信号源(13)、功放(14)、耦合器(15)、发射端控制单元(16)和馈源天线(17)；发射端(2)的信号源(13)与功放(14)的输入端连接，功放(14)输出端与耦合器(15)的输入端连接；耦合器(15)具有两个输出端，耦合器(15)的一个输出端与发射端控制单元(16)的一端连接，发射端控制单元(16)的另一端与馈源天线(17)的一端连接，耦合器(15)的另一个输出端与参考混频器(12)的输入端连接，参考混频器(12)的输出端与发射端本振中频单元(11)的输入端连接；接收端(1)的被测天线(3)与PIN开关(4)的一端连接，PIN开关(4)的另一端与低噪放(5)的输入端连接，低噪放(5)的输出端与接收端控制单元关(6)的一端连接，接收端控制单元关(6)的另一端与测试混频器(7)的输入端连接，测试混频器(7)的输出端与接收端本振中频单元(8)的输入端连接，本振信号源(18)的一个输出端与参考混频器(12)的信号比较端连接，本振信号源(18)的另一个输出端与测试混频器(7)的信号比较端连接；脉冲发生器(9)的一个输出端与接收端控制单元关(6)控制端连接，脉冲发生器(9)的另一个输出端与发射端控制单元(16)的输出端连接；中频幅相接收机(10)的一个输入端与接收端本振中频单元(8)的输出端连接，中频幅相接收机(10)的另一个输入端与发射端本振中频单元(11)的输出端连接；
其中，GDUT为被测天线(3)的增益，LSystem为被测天线(3)端口到中频幅相接收机(10)之间的系统损耗，PT1为馈源天线(17)端口前的输入电平，馈源天线的增益Gfeed和空间传输损耗Lpath为已知量；
(2)将时域硬件门天线测试系统的馈源天线(17)和被测天线(3)用一根电缆(19)连接，进行增益测试，得到有线链路的最大接收电平PR2如下述公式所示：
PR2＝PT1-LCable-LSystem
其中Lcable为电缆在测试频率上的损耗，Lcable利用矢量网络分析仪进行测量，PT1为馈源天线(17)端口前的输入电平；
(3)将有线链路的最大接收电平PR2与无线链路的最大接收电平PR1的公式进行比较，得到被测天线(3)的增益GDUT如下述公式所示：
GDUT＝PR1-PR2-Gfeed+Lpath-LCable。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105659850B true CN105659850B (zh) | 2012-10-31 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107561561A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-01-09 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 基于参考传递的卫星导航用户机天线增益测试方法 |
| CN111398919A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 北京环境特性研究所 | 电磁散射测试链路系统及抑制视频泄露干扰的方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107561561A (zh) * | 2017-08-21 | 2018-01-09 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 基于参考传递的卫星导航用户机天线增益测试方法 |
| CN107561561B (zh) * | 2017-08-21 | 2019-11-22 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 基于参考传递的卫星导航用户机天线增益测试方法 |
| CN111398919A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 北京环境特性研究所 | 电磁散射测试链路系统及抑制视频泄露干扰的方法 |
| CN111398919B (zh) * | 2020-03-20 | 2022-03-08 | 北京环境特性研究所 | 电磁散射测试链路系统及抑制视频泄露干扰的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10362551B2 (en) | Calibration method for parallel multi-channel wireless channel measurement and system for the same | |
| CN108562880B (zh) | 一种反射面星载sar系统内定标网络单元和内定标方法 | |
| KR100218152B1 (ko) | 기지국 안테나의 전압정재파비 측정장치 및 그 방법 | |
| US6970000B2 (en) | Measuring device, in particular vectorial network analyzer, with separate oscillators | |
| CN107682230B (zh) | 一种wifi性能与功能测试仪及其测试方法 | |
| Shen et al. | OTA measurement for IoT wireless device performance evaluation: Challenges and solutions | |
| US20120309322A1 (en) | Standing Wave Detection Method, Standing Wave Detection Apparatus and Base Station | |
| CN102694758B (zh) | 射频前端收发链路在线校准办法 | |
| CN106656306B (zh) | 一种基于矢量网络分析仪的转发器三阶互调测试方法 | |
| CN103414526A (zh) | 一种无线射频指标的测试系统和测试方法 | |
| Crowe et al. | VNA frequency extenders to 1.1 THz | |
| CN105510766A (zh) | 射频电缆故障定位检测装置及检测方法 | |
| WO2018014505A1 (zh) | 一种用于mimo测试系统的探头校准方案 | |
| CN103067096A (zh) | 准确测试天线两个正交线极化分量的校准方法 | |
| Schmieder et al. | THz channel sounding: Design and validation of a high performance channel sounder at 300 GHz | |
| CN113820670B (zh) | 一种星载相控阵气象雷达在轨内定标方法 | |
| JPH07504510A (ja) | 受信アンテナの状態を測定する構成体 | |
| CN104101807A (zh) | 一种传输无源互调测试的自身互调抑制方法 | |
| CN203368490U (zh) | 一种无线射频指标的测试系统 | |
| CN105659850B (zh) | 用于时域硬件门天线测试系统的增益测试方法 | |
| US20240097800A1 (en) | In-device characterization of antenna coupling | |
| CN103701547A (zh) | 实现互调测试中残余互调降低的互调测试系统及方法 | |
| CN112230209B (zh) | 一种远距离双站rcs测量装置及方法 | |
| CN114184834B (zh) | 一种具有高置信度的电磁防护器件高功率微波防护性能测试系统与方法 | |
| CN111817773B (zh) | 双圆极化卫星数据接收系统交叉极化对消性能的测试系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DC01 | Secret patent status has been lifted |