CN107994958B - 一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统及方法，包括功分器网络、信号处理模块、控制模块和多个接收通道；所述功分器网络的输入端接入相位已知的校准信号，功分器网络的输出端分别与每一个接收通道连接，接收通道的输出端与信号处理模块连接；所述接收通道包括测试端口、校准端口、低噪声放大器LNA、移相器、单刀双掷开关、带通滤波器和AMP放大器。本发明能够检测出射频前端各个接收通道中低噪声放大器LNA和移相器所引起的相位变化，作为对移相器进行调试的依据，保证接收通道的相位一致性。

Description

一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统及方法

技术领域

本发明涉及宽带侦测接收机的相位调试，特别是涉及一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统及方法。

背景技术

随着无线通信的逐渐普及，宽频带侦测接收机得到了越来越广泛的应用，其既可以用作频率监测，也可以用作信号监听和检测。

作为雷达系统的重要组成部分，宽带侦测接收机需要高效、快捷、准确地对射频信号进行接收；宽带多通道射频前端是宽带侦测接收机非常重要的组成部分，其性能直接决定了侦测接收机的性能；宽带多通道射频前端一般包括多个射频通道，射频通道间的相位一致性较差时，可能会导致侦测接收机无法进行精确测相。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统及方法，能够检测出射频前端各个接收通道中低噪声放大器LNA和移相器所引起的相位变化，作为对移相器进行调试的依据，有利于保证通道间的相位一致性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，包括功分器网络、信号处理模块、控制模块和多个接收通道；所述功分器网络的输入端接入相位已知的校准信号，功分器网络的输出端分别与每一个接收通道连接，接收通道的输出端与信号处理模块连接；

所述接收通道包括测试端口、校准端口、低噪声放大器LNA、移相器、单刀双掷开关、带通滤波器和AMP放大器；所述测试端口的输入端接入测试信号，测试端口的输出端依次经低噪声放大器LNA、移相器与单刀双掷开关的第一信号输入端连接，所述校准端口的输入端与功分器网络连接，校准端口的输出端与单刀双掷开关的第二信号输入端连接，单刀双掷开关的输出端依次经带通滤波器和AMP放大器与信号处理模块连接；

所述控制模块分别与每一个接收通道中单刀双掷开关的控制输入端连接，用于控制单刀双掷开关的切换；

所述信号处理模块，用于根据校准信号测试获得的数据，计算每一个接收通道中，由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化，为接收通道的相位一致性调试提供依据。

其中，所述调试系统还包括为供电电源，所述供电电源分别与功分器网络、信号处理模块、控制模块和每一个接收通道连接，实现整个调试系统的供电。

其中，所述功分器网络包含一个或多个同相功分器；所述功分网络的功分路数与接收通道个数相等。

其中，所述信号处理模块包括：测试相位计算单元，用于在测试端口输入相位已知的测试信号时，分析接收通道输出的信号相位，并与测试信号的已知相位相比较，得到整个接收通道的测试相位；校准相位计算单元，用于在功分网络输出的信号从校准端口输入接收通道时，分析接收通道输出的信号相位，并与校准信号的已知相位相比较，得到校准相位；相位差计算单元，用于将测试相位与校准相位相减，得到相位差，该相位差即由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化。

所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统的调试方法，包括以下步骤：

S1.将相位已知的校准信号通过功分网络进行功率分配后，分别输入每一个接收通道的校准端口；

S2.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与校准端口连通，进而信号从校准端口输入；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去校准信号的已知相位，得到各接收通道的校准相位；

S3.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与移相器连通，并在测试端口输入相位已知的测试信号；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去测试信号的已知相位，得到各接收通道的测试相位；

S4.对于每一个接收通道，信号处理模块将对应的测试相位与校准相位相减，得到测试相位与校准相位的相位差，该相位差表示对应接收通道中，低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化；

S5.调节各个通道中的移相器，使得各接收通道所对应的相位差相等，保证接收通道间的相位一致性。

本发明的有益效果是：本发明能够检测出射频前端各个接收通道中低噪声放大器LNA和移相器所引起的相位变化，作为对移相器进行调试的依据，有利于保证通道间的相位一致性。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，包括功分器网络、信号处理模块、控制模块和多个接收通道；所述功分器网络的输入端接入相位已知的校准信号，功分器网络的输出端分别与每一个接收通道连接，接收通道的输出端与信号处理模块连接；

所述接收通道包括测试端口、校准端口、低噪声放大器LNA、移相器、单刀双掷开关、带通滤波器和AMP放大器；所述测试端口的输入端接入测试信号，测试端口的输出端依次经低噪声放大器LNA、移相器与单刀双掷开关的第一信号输入端连接，所述校准端口的输入端与功分器网络连接，校准端口的输出端与单刀双掷开关的第二信号输入端连接，单刀双掷开关的输出端依次经带通滤波器和AMP放大器与信号处理模块连接；

所述控制模块分别与每一个接收通道中单刀双掷开关的控制输入端连接，用于控制单刀双掷开关的切换；

所述信号处理模块，用于根据校准信号测试获得的数据，计算每一个接收通道中，由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化，为接收通道的相位一致性调试提供依据。

所述调试系统还包括为供电电源，所述供电电源分别与功分器网络、信号处理模块、控制模块和每一个接收通道连接，实现整个调试系统的供电。

优选地，所述功分器网络包含一个或多个同相功分器；所述功分网络的功分路数与接收通道个数相等。

所述信号处理模块包括：测试相位计算单元，用于在测试端口输入相位已知的测试信号时，分析接收通道输出的信号相位，并与测试信号的已知相位相比较，得到整个接收通道的测试相位；校准相位计算单元，用于在功分网络输出的信号从校准端口输入接收通道时，分析接收通道输出的信号相位，并与校准信号的已知相位相比较，得到校准相位；相位差计算单元，用于将测试相位与校准相位相减，得到相位差，该相位差即由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化。

如图2所示，所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统的调试方法，包括以下步骤：

S1.将相位已知的校准信号通过功分网络进行功率分配后，分别输入每一个接收通道的校准端口；

S2.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与校准端口连通，进而信号从校准端口输入；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去校准信号的已知相位，得到各接收通道的校准相位；

S3.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与移相器连通，并在测试端口输入相位已知的测试信号；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去测试信号的已知相位，得到各接收通道的测试相位；

S4.对于每一个接收通道，信号处理模块将对应的测试相位与校准相位相减，得到测试相位与校准相位的相位差，该相位差表示对应接收通道中，低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化；

S5.调节各个通道中的移相器，使得各接收通道所对应的相位差相等，保证接收通道间的相位一致性。

在本申请的实施例中，校准信号和测试信号可以采用相同的信号。

本发明的工作原理如下：如图1所示，相位已知的校准信号输入后，经功分器网络后分别输入每个接收通道的校准端口，由于功分器为同相功分，校准信号到达每一个校准端口的相位相同；控制模块控制单刀双掷开关接切换到校准端口，各路同相的校准信号从接收通道的校准端口进入，经单刀双掷开关，带通滤波器BPF，AMP放大器后进入信号处理模块，由于校准信号相位已知，通过计算各个通道输出信号相位与校准信号的差值，可以得到接收通道的校准相位 （即由带通滤波器和AMP放大器所引起的相位变换）；

控制模块控制单刀双掷开关切换到移相器时，将已知相位的测试信号从天线端口（天线端口1~天线端口N）送入，经LNA，移相器，单刀双掷开关，带通滤波器BPF，AMP放大器后进入信号处理模块，并计算各通道输出信号相位与测试信号的相位差值，得到各接收通道的测试相位，对于每一个接收通道，信号处理模块将对应的测试相位与校准相位相减，得到测试相位与校准相位的相位差，该相位差即可表示对应接收通道中，低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化；只要保证各个接收通道中，低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化相同（测试相位和校准相位的相位差相同），即可完成各个通道的相位一致性校准。在调试过程中，移相器的引起的相位变化可对低噪声放大器LNA引起的相位变化进行补偿，故仅需调整各个接收通道中的移相器，即完成接收通道的相位一致性调试。

需要说明的是，在调试完成后，各接收通道中移相器和低噪声放大器LNA的相差已经一致，本申请的测试端口也是天线端口，各接收通道通过天线端口进行天线信号接收，信号处理模块将各接收通道输出的信号减去对应通道中的校准相位（由带通滤波器和AMP放大器所引起的相位变换），即可完成接收信号的精确测向。

综上，本发明显著提高了宽带射频前端通道间的相位一致性，同时，仅需调整移相器即可完成相位一致性调试，有效降低了接收通道间相位一致性的调试难度，改善了产品的可生产性，提升了产品的竞争力。

Claims (5)

1.一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，其特征在于：包括功分器网络、信号处理模块、控制模块和多个接收通道；所述功分器网络的输入端接入相位已知的校准信号，功分器网络的输出端分别与每一个接收通道连接，接收通道的输出端与信号处理模块连接；

所述接收通道包括测试端口、校准端口、低噪声放大器LNA、移相器、单刀双掷开关、带通滤波器和AMP放大器；所述测试端口的输入端接入测试信号，测试端口的输出端依次经低噪声放大器LNA、移相器与单刀双掷开关的第一信号输入端连接，所述校准端口的输入端与功分器网络连接，校准端口的输出端与单刀双掷开关的第二信号输入端连接，单刀双掷开关的输出端依次经带通滤波器和AMP放大器与信号处理模块连接；

所述控制模块分别与每一个接收通道中单刀双掷开关的控制输入端连接，用于控制单刀双掷开关的切换；

所述信号处理模块，用于根据校准信号测试获得的数据，计算每一个接收通道中，由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化，为接收通道的相位一致性调试提供依据；

所述信号处理模块包括：

测试相位计算单元，用于在测试端口输入相位已知的测试信号时，分析接收通道输出的信号相位，并与测试信号的已知相位相比较，得到整个接收通道的测试相位；

校准相位计算单元，用于在功分网络输出的信号从校准端口输入接收通道时，分析接收通道输出的信号相位，并与校准信号的已知相位相比较，得到校准相位；

相位差计算单元，用于将测试相位与校准相位相减，得到相位差，该相位差即由低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化。

2.根据权利要求1所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，其特征在于：所述调试系统还包括为供电电源，所述供电电源分别与功分器网络、信号处理模块、控制模块和每一个接收通道连接，实现整个调试系统的供电。

3.根据权利要求1所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，其特征在于：所述功分器网络包含一个或多个同相功分器。

4.根据权利要求1所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统，其特征在于：所述功分器网络的功分路数与接收通道个数相等。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的一种宽带侦测接收机的通道相位一致性调试系统的调试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将相位已知的校准信号通过功分网络进行功率分配后，分别输入每一个接收通道的校准端口；

S2.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与校准端口连通，进而信号从校准端口输入；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去校准信号的已知相位，得到各接收通道的校准相位；

S3.通过控制模块控制各个接收通道中的单刀双掷开关切换，使得带通滤波器与移相器连通，并在测试端口输入相位已知的测试信号；信号处理模块对每一个接收通道中输出的信号进行相位分析，并将分析得到的相位减去测试信号的已知相位，得到各接收通道的测试相位；

S4.对于每一个接收通道，信号处理模块将对应的测试相位与校准相位相减，得到测试相位与校准相位的相位差，该相位差表示对应接收通道中，低噪声放大器LNA和移相器引起的相位变化；

S5.调节各个通道中的移相器，使得各接收通道所对应的相位差相等，保证接收通道间的相位一致性。

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