CN207819931U - 一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器 - Google Patents
一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其包括第一功分器套组、衰减移相模块和第二功分器套组；第一功分器套组包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口，分别连接外部一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个衰减移相模块的一端；第二功分器套组包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口，分别连接外部另一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个衰减移相模块的另一端；16个衰减移相模块呈4x4同向排布；第一功分器套组的4个一分四的功分器相对于第二功分器套组的4个一分四的功分器垂直排布；本实用新型体积小、重量轻、测量、监控、调节更加精准且可进行多输入多输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其属于微波信道测量模拟器领域。
背景技术
MIMO系统（多输入多输出系统）是应用在5G通信中继基站的重要技术，在相关设备研制生产阶段，需要进行场景模拟试验。采用微波暗室测量方案无法建立空间多信道调节模拟环境，虽然目前已经有采用多路波导模块调节模拟的方案，但其体积大，调节不便，无法满足日益增长的通信市场测量自动化需求。目前国内外市场上没有成熟的小型化模拟器产品。因此，如何实现小型化4x4MIMO微波信道模拟测量方法的实施，使得模拟器可在试验室内进行空间传输场景模拟，已经成为一项研发的关键方法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种体积小、重量轻、测量、监控、调节更加精准且可进行多输入多输出的小型化4x4MIMO微波信道模拟器。
本实用新型采用如下技术方案：
一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其包括第一功分器套组、衰减移相模块和第二功分器套组；
所述第一功分器套组包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口A、B、C、D，分别连接外部一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块的一端；所述第二功分器套组包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口1、2、3、4，分别连接外部另一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块的另一端；16个所述衰减移相模块呈4x4同向排布；所述第一功分器套组的4个一分四的功分器相对于第二功分器套组的4个一分四的功分器垂直排布。
进一步的，每个所述衰减移相模块包括相互串接的数控衰减器与移相器芯片，16个所述衰减移相模块构成16组尺寸相同的单通道调整模块，通过两端各4组4路功分器交叉连接，实现立体4x4通道结构。
进一步的，所述衰减移相模块和所述功分器之间采用同轴硬连接。
进一步的，本实用新型还包括控制模块，16个所述衰减移相模块通过16条控制线与所述控制模块相连接。
进一步的，所述控制模块采用总线制，通过串行通信将外部设置参数与16个衰减移相模块通信实现控制。
进一步的，所述控制模块与辅助校准仪器相通信。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型为可应用在5G通信中继基站测量中使用的MIMO系统微波信道测量模拟器，本实用新型的工作原理是在两组各4个通道之间建立独立的16条微波传输通道，每通道通过衰减器与移相器实现独立的功率与相位调节功能，各个通道间需要相互隔离，且各通道信号传输延时完全同步。
采用传统方法的多路波导调节方案采用相同长度的多个波导与电缆连接、调节，由于波导尺寸与传输频率波长相关，调试器尺寸通常较大，一般约1m×1m×0.5m，而且由于波导长度与传输频率波长相关，较长的波导也导致了传统设计方案的重量较重，一般约200kg，本实用新型的衰减移相模块和各个功分器之间采用同轴硬连接，没有波导，采用多芯片集成组装，立体式结构，因而体积小一般约20cm×20cm×15cm，重量轻一般约2kg，由于采用同轴硬连接，中间传输距离一样，实现完全隔离的4×4微波信道，各信道传输延迟相对差异极小，一般<1ps，体积与性能均有大幅提高，而传统设计方案的通道延时约100ps。
传统方案采用多路波导模块，为机械连接结构，采集的模拟量用于监测不准确，本实用新型利用衰减移相模块采集数字量用于监测更加准确。同时由于上述结构上的差异，采用传统设计方案搬运对模拟器的精度影响严重，需二次校准，而对于搬运本实用新型这种模拟器的精度基本无影响，因此本实用新型适应便携场景。
本实用新型采用控制模块连接衰减移相模块，能够实现对其远程控制，可支持自动化控制，且能够连接数字按键，调节更方便、精准，而传统设计方案无法支持远程控制和自动化控制，只能连接模拟量旋钮，调节不精准。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图。
图2为本实用新型的组装方式示意图。
其中，5第一功分器套组、6衰减移相模块、7第二功分器套组、8控制模块，A、B、C、D分别表示第一功分器套组中的4个对外端口，1、2、3、4分别表示第二功分器套组中的4个对外端口。
具体实施方式
下面结合图1-图2和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1-图2所示，本实施例涉及一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其包括第一功分器套组5、衰减移相模块6和第二功分器套组7；
所述第一功分器套组5包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口A、B、C、D，分别连接外部一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块6的一端；所述第二功分器套组7包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口1、2、3、4，分别连接外部另一侧的4通道被测量设备，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块6的另一端；16个所述衰减移相模块6呈4x4同向排布；所述第一功分器套组5的4个一分四的功分器相对于第二功分器套组7的4个一分四的功分器垂直排布。
进一步的，每个所述衰减移相模块6包括相互串接的数控衰减器与移相器芯片，16个所述衰减移相模块6构成16组尺寸相同的单通道调整模块，通过两端各4组4路功分器交叉连接，实现立体4x4通道结构。
进一步的，所述衰减移相模块6和所述功分器之间采用同轴硬连接。
进一步的，本实用新型还包括控制模块8，16个所述衰减移相模块6通过16条控制线与所述控制模块8相连接。
进一步的，所述控制模块8采用总线制，通过串行通信将外部设置参数与16个衰减移相模块6通信实现控制。
进一步的，所述控制模块8与辅助校准仪器相通信。
4x4MIMO微波信道模拟器的工作原理是在两组各4个通道之间建立独立的16条微波传输通道，每通道通过衰减器与移相器实现独立的功率与相位调节功能，各个通道间需要相互隔离，且各通道信号传输延时完全同步，如图1所示。
采用传统方法的多路波导调节方案采用相同长度的多个波导与电缆连接，调节，由于波导尺寸与传输频率波长相关，调试器尺寸通常较大。
本实施例采用的方案是采用数控衰减器与移相器芯片，搭建16组尺寸完全相同的单通道调整模块，再通过两端各4组4路功分器交叉连接，实现立体4x4通道结构，如图2所示。
1）左侧4组功分器每个功分器为1分4单元，即第一功分器套组5，总共有对外4个端口，连接外部A、B、C、D 共4通道被测量设备，对内共16个端口，连接内部衰减移相模块6，连接方式为水平连接，衰减移相模块6共16组，为4x4排布，16组衰减移相模块6排布成4个横排分别为A1、A2、A3、A4，B1、B2、B3、B4，C1、C2、C3、C4，D1、D2、D3、D4，即A对应的功分器模块连接A1A2A3A4衰减移相模块。
2）衰减移相模块6共16组，每个模块有两个微波端口，可实现独立的衰减、移相调节功能，并通过16条控制线与控制模块8相连接。
3）右侧4组功分器每个功分器为1分4单元，即第二功分器套组7，总共有对外4个端口，连接外部另一侧1、2、3、4共4通道被测量设备，对内共16个端口，连接内部衰减移相模块6另一端，连接方式为垂直连接，即1对应的功分器模块连接A1、B1、C1、D1衰减移相模块6。
4）控制模块8采用总线制，通过串行通信将外部设置参数与16个衰减移相模块6通信实现控制，同时控制模块8可通过仪器辅助校准，实现更高精度的参数补偿配置。
本实施例采用多芯片集成组装，立体式结构，实现完全隔离的4x4微波信道，各信道传输延迟相对差异极小，体积与性能均有大幅提高。
上述详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型的等效实施或变更，均应包含于本案的专利保护范围中。
Claims (6)
1.一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：其包括第一功分器套组（5）、衰减移相模块（6）和第二功分器套组（7）；
所述第一功分器套组（5）包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口A、B、C、D，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块（6）的一端；所述第二功分器套组（7）包括4个相互平行的一分四的功分器，其对外设有4个端口1、2、3、4，其对内共16个端口，分别连接内部16个所述衰减移相模块（6）的另一端；16个所述衰减移相模块（6）呈4x4同向排布；所述第一功分器套组（5）的4个一分四的功分器相对于第二功分器套组（7）的4个一分四的功分器垂直排布。
2.根据权利要求1所述的一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：每个所述衰减移相模块（6）包括相互串接的数控衰减器与移相器芯片，16个所述衰减移相模块（6）构成16组尺寸相同的单通道调整模块，通过两端各4组4路功分器交叉连接，实现立体4x4通道结构。
3.根据权利要求1所述的一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：所述衰减移相模块（6）和所述功分器之间采用同轴硬连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：其还包括控制模块（8），16个所述衰减移相模块（6）通过16条控制线与所述控制模块（8）相连接。
5.根据权利要求4所述的一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：所述控制模块（8）采用总线制，通过串行通信将外部设置参数与16个衰减移相模块（6）通信实现控制。
6.根据权利要求4所述的一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器，其特征在于：所述控制模块（8）与辅助校准仪器相通信。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820188263.3U CN207819931U (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器 |
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| CN201820188263.3U CN207819931U (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器 |
Publications (1)
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| CN207819931U true CN207819931U (zh) | 2018-09-04 |
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| CN201820188263.3U Active CN207819931U (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 一种小型化4x4MIMO微波信道模拟器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207819931U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113219327A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-06 | 杭州永谐科技有限公司成都分公司 | 一种基于环形器的上下行衰减移相测试系统 |
| CN113783583A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-10 | 上海创远仪器技术股份有限公司 | Mimo低频宽带收发电路结构 |
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2018
- 2018-02-05 CN CN201820188263.3U patent/CN207819931U/zh active Active
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