CN107884621B - 双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置，涉及射频微波信号测量技术领域，可以提高非线性矢量网络分析仪对复杂频谱成分被测对象的测量能力。所述方法包括：获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号；测量所述第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；改变所述第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

Description

双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置

技术领域

本发明涉及射频微波信号测量技术领域，特别是涉及一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置。

背景技术

非线性矢量网络分析仪(Nonlinear Vector Network Analyzer,NVNA)是一款针对射频微波器件非线性行为进行测量表征的仪器装置。其通过引入一个多频率成分的相位参考信号，利用被测信号与这个相位参考信号逐频点的相位差测量，来实现对复杂被测信号的相位谱测量。

目前，非线性矢量网络分析仪的相位谱测量方法均采用“单”相位参考，即只有一个相位参考信号工作，其频谱成分需要同时覆盖所有被测频点。例如，如图1所示，采用“单”相位参考信号的NVNA进行相位谱测量，其中4个被测信号为a₁ a₂ b₁ b₂，相位参考信号为R。

然而，当被测信号的频谱成分较多、较分散时，现有的信号合成手段难以获得满足测试条件的相位参考信号，无法保证非线性矢量网络分析仪的正常工作，不能实现复杂被测对象的有效测量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置，主要目的在于解决目前只采用一个相位参考信号进行非线性矢量网络分析仪的相位谱测量，会影响非线性矢量网络分析仪的适用范围和对复杂被测对象测量有效性的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，该方法包括：

获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；

生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号；

测量所述第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；

根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；

改变所述第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

依据本发明另一个方面，提供了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置，该装置包括：

获取单元，用于获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；

生成单元，用于生成频谱成分覆盖所述获取单元获取的被测子频段的第一相位参考信号；

测量单元，用于测量所述生成单元生成的第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；

所述测量单元，还用于根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；

合并单元，用于改变所述第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

依据本发明又一个方面，提供了一种存储设备，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法。

依据本发明再一个方面，提供了一种非线性矢量网络分析仪的相位谱测量的实体装置，包括存储设备、处理器及存储在存储设备上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法。

借由上述技术方案，本发明提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法及装置，与目前只采用一个相位参考信号进行非线性矢量网络分析仪的相位谱测量方式相比，本发明将被测频段划分多个被测子频段，针对每个被测子频段，都可生成频谱成分能够覆盖该被测子频段的相位参考信号，即每个被测子频段都各自对应一个相位参考信号，通过该相位参考信号实现对各个被测子频段的分别测量，并通过另一个相位参考信号实现各个被测子频段的相位同步，进而可以通过这种双相位参考结构进行相位谱测量的方式，实现任意被测频段的非线性矢量网络分析仪相位谱测量，在“被测信号的频谱成分较多、较分散”的复杂测试条件下，本发明能够回避对“满足测试条件的单一相位参考信号”的设计和实现难题，从而可以拓展非线性矢量网络分析仪的适用范围。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有技术中的非线性矢量网络分析仪的相位谱测量方式实例示意图；

图2本发明实施例提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法流程示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种非线性矢量网络分析仪的相位谱测量系统架构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种测量方式的流程示意图；

图6示出了本发明实施例提供的另一种测量方式的流程示意图；

图7示出了本发明实施例提供的一种非线性矢量网络分析仪的相位谱测量方式实例示意图；

图8示出了本发明实施例提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置的结构示意图；

图9示出了本发明实施例提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置的实体结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，可以提高非线性矢量网络分析仪的相位谱测量准确度，如图2所示，该方法包括：

101、获取被测频段划分的被测子频段和与被测子频段对应的交叠频点。

在本发明实施例中，可以预先根据实际情况将被测频段划分为多个彼此不交叠的被测子频段，以便为每个被测子频段分别生成相应的相位参考信号，其中，每个被测子频段包含被测频点集合。

对于本发明实施例的执行主体可以为非线性矢量网络分析仪相位谱测量的装置，在该装置接收到相位谱测量指令时，获取被测频段划分的各个被测子频段，和与各个被测子频段对应的交叠频点，然后执行步骤102至步骤105所述的过程。

102、生成频谱成分覆盖被测子频段的第一相位参考信号。

其中，第一相位参考信号可以为高频谱分辨率的调制信号，作为“主”相位参考可以用于实现各个被测子频段的分别测量。

具体的，可以利用矢量信号发生器或者模拟信号发生器，通过调节所产生信号的频谱成分，生成频谱成分覆盖被测子频段的相位参考信号，即包含(但可以不限于)该被测子频段内的全部被测频点，需要说明的是，该相位参考信号的频谱成分不能同时覆盖全部被测子频段的所有被测频点。

例如，对于N个被测子频段，通过调节所产生信号的频谱成分，先后生成N个“覆盖不同被测子频段”的相位参考信号R₁＝{R₁₁,R₁₂,…,R_1N}，使得这N个相位参考信号在整体上能够完全覆盖所有被测频点。

103、测量第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在交叠频点上的第一相位差。

其中，第二相位参考信号可以为低频谱分辨率的调制信号，作为“辅助”相位参考，可以用于实现各个被测子频段的相位同步。该第二相位参考信号始终保持稳定和周期重复性，不随测量过程发生变化，并且该相位参考信号的信号频谱成分同时存在于每个被测子频段。

104、根据测得的第一相位差，测量被测信号与第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

例如，测得“主”相位参考信号与“辅助”相位参考信号在交叠频点上的相位差为相位差A，然后根据该相位差A，将“主”相位参考信号在被测频点上的相位值减去相位差A，得到修正后的实际相位值，最后根据该实际相位值，测量被测信号与“主”相位参考信号在被测频点上的相位差的集合。

105、改变第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

对于本发明实施例，可以通过现有技术中的方法，根据测得的被测信号与相位参考信号在被测子频段内被测频点上的相位差集合，确定在该被测子频段内的相位谱测量结果，然后通过同样的方法，确定其他被测子频段内的相位谱测量结果，最后根据每个被测子频段内的相位谱测量结果，合并得到非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

本发明实施例提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，与目前只采用一个相位参考信号进行非线性矢量网络分析仪的相位谱测量方式相比，本发明实施例将被测频段划分多个被测子频段，针对每个被测子频段，都可生成频谱成分能够覆盖该被测子频段的相位参考信号，即每个被测子频段都各自对应一个相位参考信号，通过该相位参考信号实现对各个被测子频段的分别测量，并通过另一个相位参考信号实现各个被测子频段的相位同步，进而可以通过这种双相位参考结构进行相位谱测量的方式，实现任意被测频段的非线性矢量网络分析仪相位谱测量，在“被测信号的频谱成分较多、较分散”的复杂测试条件下，本发明实施例能够回避对“满足测试条件的单一相位参考信号”的设计和实现难题，从而可以拓展非线性矢量网络分析仪的适用范围。

进一步地，作为上述本发明实施例具体实施方式的细化和扩展，提供了另一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，如图3所示，该方法包括：

201、获取被测频段划分的彼此不交叠的被测子频段。

例如，将被测频段划分为N个彼此不交叠的被测子频段，其中第k个被测子频段包含被测频点集合{f_k1,f_k2,…,f_kM}，k＝1,2,…N，获取这N个彼此不交叠的被测子频段的信息。

202、确定被测子频段对应的一个交叠频点。

步骤202具体可以包括：若检测出多个被测信号在被测子频段内存在多个交叠频点，则选择其中一个交叠频点作为被测子频段对应的一个交叠频点。

例如，对于N个彼此不交叠的被测子频段的交叠频点集合{f_o1,f_o2,…,f_oN}，其中第k个被测子频段内有且只有一个交叠频点f_ok∈{f_k1,f_k2,…,f_kM}；(若两个信号在第k个被测子频段内存在多个实际的交叠频点，则选定其中一个交叠频点作为被测子频段对应的一个交叠频点)。

203、根据当前的测量次数并通过调节所产生信号的频谱成分，生成频谱成分覆盖被测子频段的第一相位参考信号，使得第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的相位值叠加一个随机相移。

其中，第一相位参考信号可以作为“主”相位参考，具体是由脉冲调制信号(pulsed-RF)、调频信号或多频正弦信号(multisine)实现的，频率调节可以通过改变载波频率实现，相位调节通过改变载波相位实现，进而可以获得高功率和信噪比的谱线，从而可以在保证测量信噪比和稳定性的前提下能够实现任意频段的非线性矢量网络分析仪的相位谱测量。

例如，生成频谱成分覆盖第k个被测子频段的相位参考信号R_1k，能且仅能保证各频率分量的相对相位关系保持不变，在第j次产生该信号时的实际相位值{Φ_k1-j,Φ_k2-j,…,Φ_kM-j}由叠加一个随机相移构成，即

204、测量第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在交叠频点上的第一相位差。

其中，第二相位参考信号可以作为“辅助”相位参考，具体是由周期脉冲信号或周期脉冲信号组合实现的，该第二相位参考信号始终保持稳定和周期重复性，不随测量过程发生变化，例如，对于N个被测子频段，生成相位参考信号的信号频谱成分同时存在于这N个被测子频段，包含但可以不仅限于交叠频点{f_o1,f_o2,…,f_oN}，其相位值为{Θ_o1,Θ_o2,…,Θ_oN}。

205、根据测得的第一相位差，测量被测信号与第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

在本发明的一个可选实施例中，可以通过相位差补偿修正模式进行相位谱测量，相应的，步骤205具体可以包括：通过第一相位差，对第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的相位值进行延迟修正；然后测量延迟修正后的第一相位参考信号在被测频点上的相位值，与被测信号在被测频点上的相位值之差，得到被测信号与第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

例如，从第1个被测子频段开始，顺序进行N个被测子频段的测量，在完成第N个被测子频段后视为一次测量，再次重复该过程直至P次测量结束；对于第j次测量第k个被测子频段，j＝1,2,…P，k＝1,2，…N，首先，生成包含被测频点{f_k1,f_k2,…,f_kM}的“主”相位参考信号R₁＝R_1k，此时该信号的实际相位值为{Φ_k1-j,Φ_k2-j,…,Φ_kM-j}由叠加一个随机相移构成，即在交叠频点f_ok∈{f_k1,f_k2,…,f_kM}上的相位值为

然后测量交叠频点f_ok上“主”相位参考信号R₁(即R_1k)和“辅助”相位参考信号R₂的相位差接下来使得“主”相位参考信号延迟ΔΦ_k-j，即对“主”相位参考信号在被测子频段内被测频点上的相位值进行延迟修正，将该相位值减去ΔΦ_k-j，获得修正后的实际相位值 此时影响重复测量的随机项被补偿消除；最后根据该实际相位值，测量被测信号与“主”相位参考信号在被测频点{f_k1,f_k2,…,f_kM}上的相位差的集合{φ_ik1-Φ_k1,φ_ik2-Φ_k2,…,φ_ikM-Φ_kM}，并将这些结果作为第j次测量第k个被测子频段的测量结果，其中i表示第i个被测信号，φ表示被测信号相位值。

在本发明的另一个可选实施例中，步骤205具体可以包括：测量被测信号与第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的第三相位差的集合；然后将第三相位差的集合中的第三相位差分别与第一相位差进行相加计算，得到被测信号与第一相位参考信号在被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

例如，从第1个被测子频段开始，顺序进行N个被测子频段的测量，在完成第N个被测子频段后视为一次测量，再次重复该过程直至P次测量结束；对于第j次测量第k个被测子频段，j＝1,2,…P，k＝1,2，…N，首先，生成包含被测频点{f_k1,f_k2,…,f_kM}的“主”相位参考信号R₁＝R_1k，此时该信号的实际相位值为{Φ_k1-j,Φ_k2-j,…,Φ_kM-j}由叠加一个随机相移构成，即在交叠频点f_ok∈{f_k1,f_k2,…,f_kM}上的相位值为

然后测量被测频点{f_k1,f_k2,…,f_kM}上各被测信号与“主”相位参考信号的相位差集合{φ_ik1-Φ_k1-j,φ_ik2-Φ_k2-j,…,φ_ikM-Φ_kM-j}，以及交叠频点f_ok上“主”相位参考信号和“辅助”相位参考信号的相位差再然后将各被测信号与“主”相位参考信号的相位差集合{φ_ik1-Φ_k1-j,φ_ik2-Φ_k2-j,…,φ_ikM-Φ_kM-j}以及交叠频点f_ok上“主”相位参考信号和“辅助”相位参考信号的相位差做以下“相加”计算处理：

从而得到修正后的相位差集合{φ_ik1-Φ_k1,φ_ik2-Φ_k2,…,φ_ikM-Φ_kM}，其中将该修正后的相位差集合和各被测信号的幅度谱{A_ik1,A_ik2,…,A_ikM}，作为第j次测量第k个被测子频段的测量结果。

206、改变第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

为了更好的说明上述实施例，给出相应的相位谱测量系统架构，如图4所示，包括：1-0被测信号输入模块、2-0频率获取模块、3-0“主”相位参考发生模块、4-0“辅助”相位参考发生模块、5-0测量模块、6-0测量控制模块、7-0计算模块、8-0输出模块；

1-0被测信号输入模块用于同时获取一个或多个被测信号，并将该信号提供给5-0测量模块；

2-0频率获取模块用于获取被测子频段和交叠频点信息，并将这些信息提供给5-0测量模块和6-0测量控制模块；

3-0“主”相位参考发生模块具体包括：3-1信号发生的子模块、3-2频率调节的子模块、3-3相位修正的子模块，其中3-1信号发生的子模块用于产生“主”相位参考信号，并将该信号提供给5-0测量模块，3-2频率调节的子模块用于在5-0测量模块的测量过程中，由6-0测量控制模块进行控制，改变所产生信号的频谱成分，从而先后产生N个“覆盖不同被测子频段”的信号，3-3相位修正的子模块用于通过设置相位延迟ΔΦ，将产生信号的实际相位值从{Φ_k1,Φ_k2,…,Φ_kM}变更为{Φ_k1-ΔΦ,Φ_k2-ΔΦ,…,Φ_kM-ΔΦ}；

4-0“辅助”相位参考发生模块用于产生“辅助”相位参考信号，并将该信号提供给5-0测量模块；

5-0测量模块用于获取1-0被测信号输入模块提供的一个或多个被测信号(如a₁ a₂b₁ b₂)、3-0“主”相位参考发生模块提供的“主”相位参考信号和4-0“辅助”相位参考发生模块提供的“辅助”相位参考信号，在测量控制模块的控制下，先后测量N个被测子频段，并将有用的测量结果提供给7-0计算模块和8-0输出模块；

6-0测量控制模块用于获取2-0频率获取模块提供的被测子频段和交叠频点信息，控制5-0测量模块和3-0“主”相位参考发生模块，实现对N个被测子频段的先后测量，并控制5-0测量模块将有用的测量结果提供给7-0计算模块，具体可以包括两种测量模式，分别为相位差补偿修正模式、相位差计算修正模式，这两种测量模式具体的步骤流程图可以如图5和图6所示；

7-0计算模块用于在相位差计算修正模式下，获取5-0测量模块提供的未修正测量结果，将其修正后提供给8-0输出模块；

8-0输出模块用于在相位差补偿修正模式下直接获取5-0测量模块提供的测量结果，或在相位差计算修正模式下获得7-0计算模块提供的修正结果，将测量结果输出。

进一步的，为了说明上述实施例的实施过程，给出如下应用场景，但不限于此。

第一种应用场景，对应上述步骤205中第一个可选实施例描述的过程，对射频功效进行测试，具体实例为：

测试对象：被测功放工作在1GHz载波、20MHz调制带宽、0.4MHz重复频率的激励下，其输出的主要频率分量分布在以下测量子频段(0.4～160.4)MHz、(0.92～1.08)GHz、(1.92～2.08)GHz，频谱间隔为0.4MHz。测试条件：采用Schroeder相位谱的多频正弦信号作为R₁，其调制带宽为160MHz，频谱间隔0.4MHz，由一台矢量信号发生器VSG提供；100MHz重复频率的脉冲信号作为R₂，其与R₁在三个测量子频段内的交叠频点为f₀₁＝100MHz，f₀₂＝1GHz，f₀₃＝2GHz；测量设备采用一台矢量网络分析仪VNA。

应用上述测试对象和测试条件，执行如下步骤:

(1)将被测功放的输出b₂以及R₁和R₂接入VNA，在VNA上设置三个被测子频段的频点；

(2)开始第j＝1次测量；

(3)设置VSG的载波频率为80.4MHz，载波相位延迟为0，使其频率成分完全覆盖第一个被测子频段(0.4～160.4)MHz，即另R₁＝R₁₁；

(4)另VNA测量交叠频点f₀₁＝100MHz处的R₁和R₂相位差ΔΦ_1-j＝ΔΦ_1-1；

(5)将ΔΦ_1-1设置到VSG的载波相位延迟中，使R₁相位谱整体延迟ΔΦ_1-1；

(6)另VNA测量被测子频段(0.4～160.4)MHz内所有频点(即0.4,0.8,1.2,…,160.4MHz)上的b₂与R₁相位差，以及b₂的幅度，并将测量结果暂时保存；

(7)设置VSG的载波频率为1GHz，载波相位延迟为0，使其频率成分完全覆盖第二个被测子频段(0.92～1.08)GHz，即另R₁＝R₁₂；

(8)另VNA测量交叠频点f₀₂＝1GHz处的R₁和R₂相位差ΔΦ_2-j＝ΔΦ_2-1；

(9)将ΔΦ_2-1设置到VSG的载波相位延迟中，使R₁相位谱整体延迟ΔΦ_2-1；

(10)另VNA测量被测子频段(0.92～1.08)GHz内所有频点(即0.92,0.9204,…,1.08GHz)上的b₂与R₁相位差，以及b₂的幅度，并将测量结果暂时保存；

(11)设置VSG的载波频率为2GHz，载波相位延迟为0，使其频率成分完全覆盖第三个被测子频段(1.92～2.08)GHz，即另R₁＝R₁₃；

(12)另VNA测量交叠频点f₀₃＝2GHz处的R₁和R₂相位差ΔΦ_3-j＝ΔΦ_3-1；

(13)将ΔΦ_3-1设置到VSG的载波相位延迟中，使R₁相位谱整体延迟ΔΦ_3-1；

(14)另VNA测量被测子频段(1.92～2.08)GHz内所有频点(即1.92,1.9204,…,2.08GHz)上的b₂与R₁相位差，以及b₂的幅度，并将测量结果暂时保存；

(15)将步骤(6)(10)(14)保存的数据合并为一组，作为第j＝1次测量的结果；

(16)重复上述(3)～(15)过程，进行第j＝2次测量，以此类推，直至完成实验所需的全部测量。

第二种应用场景，对应上述步骤205中第二个可选实施例描述的过程，对混频器进行测试，具体实例为：

测试对象：被测混频器工作在1GHz本振频率，10MHz带宽、0.4MHz重复频率的中频激励下，其输出的主要频率分量分布在以下测量子频段(0.98～1.02)GHz、2GHz、(2.98～3.02)GHz，频谱间隔为0.4MHz。测试条件：采用Schroeder相位谱的多频正弦信号作为R₁，其调制带宽为40MHz，频谱间隔0.4MHz，由一台矢量信号发生器VSG提供；1GHz重复频率的脉冲信号作为R₂，其与R₁在三个测量子频段内的交叠频点为f₀₁＝1GHz，f₀₂＝2GHz，f₀₃＝3GHz；测量设备采用一台矢量网络分析仪VNA。

应用上述测试对象和测试条件，执行如下步骤:

(1)将被测混频器的输出b₂以及R₁和R₂接入VNA，在VNA上设置三个被测子频段的频点。

(2)开始第j＝1次测量。

(3)设置VSG的载波频率为1GHz，使其频率成分完全覆盖第一个被测子频段(0.98～1.02)GHz，即另R₁＝R₁₁。

(4)另VNA测量被测子频段(0.98～1.02)GHz内所有频点(即0.98,0.9804,…,1.02GHz)上的b₂的幅度、b₂与R₁相位差，以及交叠频点f₀₁＝1GHz处的R₁和R₂相位差ΔΦ_1-j＝ΔΦ_1-1。

(5)将b₂与R₁相位差的测量值全部加上修正量ΔΦ_1-1，并将b₂的幅度以及修正后的相位差数值暂时保存。

(6)设置VSG的载波频率为2GHz，使其频率成分完全覆盖第一个被测子频段2GHz，即另R₁＝R₁₂。

(7)另VNA测量单频点被测子频段2GHz(同时也为交叠频点f₀₂)上的b₂的幅度、b₂与R₁相位差，以及R₁和R₂相位差ΔΦ_2-j＝ΔΦ_2-1。

(8)将b₂与R₁相位差的测量值加上修正量ΔΦ_2-1，并将b₂的幅度以及修正后的相位差数值暂时保存。

(9)设置VSG的载波频率为3GHz，使其频率成分完全覆盖第一个被测子频段(2.98～3.02)GHz，即另R₁＝R₁₃。

(10)另VNA测量被测子频段(2.98～3.02)GHz内所有频点(即2.98,2.9804,…,3.02GHz)上的b₂的幅度、b₂与R₁相位差，以及交叠频点f₀₃＝3GHz处的R₁和R₂相位差ΔΦ_3-j＝ΔΦ_3-1。

(11)将b₂与R₁相位差的测量值全部加上修正量ΔΦ_3-1，并将b₂的幅度以及修正后的相位差数值暂时保存。

(12)将步骤(5)(8)(11)保存的数据合并为一组，作为第j＝1次测量的结果。

(13)重复上述(3)～(12)过程，进行第j＝2次测量，以此类推，直至完成实验所需的全部测量。

本发明实施例提供的上述这种基于双相位参考结构的双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，如图7所示，所用到的“主”相位参考信号可由常用的脉冲调制信号、调频信号或多频正弦信号实现，“辅助”相位参考信号R₂可由常用的周期脉冲信号或其组合实现，均可以获得高功率和信噪比的谱线，在保证测量信噪比和稳定性的前提下能够实现任意频段的NVNA测量，在“被测频点数较多、较分散”的复杂测试条件下，该方法能够回避对“满足测试条件的单一相位参考信号”的设计和实现难题，采用最基本和常用的信号形式完成等效的NVNA测量，并且保证测量信噪比和稳定性。

进一步地，作为图2和图3所述方法的具体实现，本发明实施例提供了一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置，如图8所示，所述装置包括：获取单元31、生成单元32、测量单元33、确定单元34。

获取单元31，可以用于获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；

生成单元32，可以用于生成频谱成分覆盖所述获取单元31获取的被测子频段的第一相位参考信号；

测量单元33，可以用于测量所述生成单元32生成的第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；

所述测量单元33，还可以用于根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；

合并单元34，用于改变生成单元32的第一相位参考信号频谱成分完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

在具体的应用场景中，所述测量单元33具体可以用于通过所述第一相位差，对所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的相位值进行延迟修正；测量延迟修正后的所述第一相位参考信号在所述被测频点上的相位值，与所述被测信号在所述被测频点上的相位值之差，得到所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

在具体的应用场景中，所述测量单元33具体还可以用于测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第三相位差的集合；将所述第三相位差的集合中的第三相位差分别与所述第一相位差进行相加计算，得到所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

在具体的应用场景中，所述获取单元31，具体可以用于获取被测频段划分的彼此不交叠的被测子频段；确定所述被测子频段对应的一个交叠频点。

在具体的应用场景中，所述获取单元31，具体还可以用于若检测出多个被测信号在所述被测子频段内存在多个交叠频点，则选择其中一个交叠频点作为所述被测子频段对应的一个交叠频点。

在具体的应用场景中，所述生成单元32具体可以用于根据当前的测量次数并通过调节所产生信号的频谱成分，生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号，使得所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的相位值叠加一个随机相移。

所述生成单元32具体可以用于保持基带成分不变，通过改变载波频率调节所产生信号的频谱成分，生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号，使得其实际相位值为固有相位谱叠加一个随机相移。

在具体的应用场景中，所述第一相位参考信号可以是由脉冲调制信号、调频信号或多频正弦信号实现的，所述第二相位参考信号可以是由周期脉冲信号或所述周期脉冲信号组合实现的。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图2和图3中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述如图2和图3所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种存储设备，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现图2和图3所示的双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法。

基于上述如图2和图3所示方法和如图8所示虚拟装置的实施例，本发明实施例还提供了一种非线性矢量网络分析仪相位谱测量的实体装置，如图9所示，该装置包括：处理器41、存储设备42、及存储在存储设备42上并可在处理器41上运行的计算机程序，所述处理器41执行所述程序时实现图2和图3所示的双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，该装置还包括：总线43，被配置为耦接处理器41及存储设备42。

通过应用本发明的技术方案，在“被测频点数较多、较分散”的复杂测试条件下，能够回避对“满足测试条件的单一相位参考信号”的设计和实现难题，采用最基本和常用的信号形式完成等效的NVNA测量，并且保证测量信噪比和稳定性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法，其特征在于，包括：

获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；

生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号；

测量所述第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；

根据所述第一相位差，测量被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；

改变所述第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合，具体包括：

通过所述第一相位差，对所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的相位值进行延迟修正；

测量延迟修正后的所述第一相位参考信号在所述被测频点上的相位值，与所述被测信号在所述被测频点上的相位值之差，得到所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差，测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合，具体包括：

测量所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第三相位差的集合；

将所述第三相位差的集合中的第三相位差分别与所述第一相位差进行相加计算，得到所述被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点，具体包括：

获取被测频段划分的彼此不交叠的被测子频段；

确定所述被测子频段对应的一个交叠频点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述被测子频段对应的一个交叠频点，具体包括：

若检测出多个被测信号在所述被测子频段内存在多个交叠频点，则选择其中一个交叠频点作为所述被测子频段对应的一个交叠频点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号，具体包括：

保持基带成分不变，通过改变载波频率调节所产生信号的频谱成分，生成频谱成分覆盖所述被测子频段的第一相位参考信号，使得其实际相位值为固有相位谱叠加一个随机相移。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一相位参考信号是由脉冲调制信号、调频信号或多频正弦信号实现的，所述第二相位参考信号是由周期脉冲信号、或所述周期脉冲信号与其他周期信号组合实现的。

8.一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取被测频段划分的被测子频段和与所述被测子频段对应的交叠频点；

生成单元，用于生成频谱成分覆盖所述获取单元获取的被测子频段的第一相位参考信号；

测量单元，用于测量所述生成单元生成的第一相位参考信号与预先生成的第二相位参考信号在所述交叠频点上的第一相位差；

所述测量单元，还用于根据所述第一相位差，测量被测信号与所述第一相位参考信号在所述被测子频段内被测频点上的第二相位差的集合；

合并单元，用于改变所述第一相位参考信号所覆盖的被测子频段，完成全部被测子频段的测量，将结果合并为非线性矢量网络分析仪的相位谱测量结果。

9.一种存储设备，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法。

10.一种双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量装置，包括存储设备、处理器及存储在存储设备上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7中任一项所述的双相位参考的非线性矢量网络分析仪测量方法。