【導(dǎo)讀】矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Wiltron360B由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號源、測試座、測試座轉(zhuǎn)換器等各自獨(dú)立的儀器,通過GPIB接口和專用接口組成一個完整的測量系統(tǒng)。它可以控制兩個測試座和兩個信號源,是一臺測量精度高、自動化程度高、測量速度快、功能強(qiáng)大的測量儀器。
射頻仿真系統(tǒng)的子系統(tǒng)-天線陣列及饋電系統(tǒng),主要用于模擬彈目間的視線角運(yùn)動,為了保 證天線陣列及饋電系統(tǒng)的角位置模擬精度,必須對天線陣列系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。所謂校準(zhǔn)是指為陣列控制計算機(jī)所存貯的表格獲得項目數(shù)據(jù),這些表格用于對天線陣列系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償和控制,實質(zhì)上,就是要測量天線陣列系統(tǒng)中程控微波器件的表格,即插入衰減和插入相移。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Wiltron360B
3630A是一頻率轉(zhuǎn)換器測試座,它是一四通道接收機(jī),能夠測量混頻器、多端口器件、天線等的幅度和相位,其前面板的結(jié)構(gòu)如圖1所示。信號源的信號由RF IN端提供給3630A測試座,然后一分為二,一路由RF OUT輸出,作為被測器件的測試信號;另一路由SOURCE LOCK OUTPUT輸出,連接到RA或RB,作為鎖相參考信號。
圖1:3630A前面板示意圖
射頻仿真系統(tǒng)對測量的技術(shù)要求
在陣列式射頻仿真系統(tǒng)中,天線陣列及其饋電系統(tǒng)的校準(zhǔn)是一項非常重要的工作。校準(zhǔn)與通常的微波器件的幅度和相位的測量本質(zhì)上是一致的,但它有自身的特點(diǎn):⑴信號源放置在遠(yuǎn)離矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的地方,甚至不在同一實驗室;⑵被測信號需經(jīng)過下變頻后送入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀;⑶要求有較高的相對幅度和相對相位測量精度;⑷要求有較高的幅度和相位穩(wěn)定性;⑸測量兩路信號間的幅度和相位。因此,選擇矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀作為幅相測量設(shè)備,并輔以必要的外圍設(shè)備組成校準(zhǔn)測試系統(tǒng),是最佳選擇。關(guān)鍵是DUT所要求的測量信號的頻率,與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試頻率不同。
測試系統(tǒng)的組成
選擇3630A作為天線陣列及其饋電系統(tǒng)校準(zhǔn)時的測試座,整個系統(tǒng)的組成原理如圖2所示。
圖2:測試系統(tǒng)原理框圖
信號源輸出頻率為f1的信號,經(jīng)天線陣列饋電系統(tǒng)后由天線輻射出去,兩個接收天線的接收信號經(jīng)混頻變?yōu)轭l率為f2的信號,再經(jīng)濾波放大后分別饋入3630A的TA、、RA端。
考慮到測量信號的頻率與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試頻率不同以及DUT的距離較遠(yuǎn),測試信號由一臺單獨(dú)的頻綜提供,位于DUT附近。為了保證整個測試系統(tǒng)的相參性,Wiltron360B、信號源、本振用同一個10MHz信號作為參考信號。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)置
將ROURCE LOCK OUTPUT端與RB端直接相連。將Wiltron360B的測試座設(shè)置為3630A,測試頻率設(shè)置為f2。由于本系統(tǒng)只是測試TA/RA,而S11就是定義為TA/RA,因此將Wiltron360B設(shè)置為單通道顯示(SINGLE CHANNEL),并將通道1激活(CH1),至此,主要的設(shè)置完成,可以進(jìn)行測試。
為了測試過程的自動化,由計算機(jī)通過GPIB接口實現(xiàn)對矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀Wiltron360B的遙控,Wiltron360B的所有設(shè)置和測試數(shù)據(jù)的讀取都是由計算機(jī)自動完成的。
結(jié)束語
本測試系統(tǒng)所關(guān)注的不是DUT本身的插入損耗和插入相移,而是關(guān)注當(dāng)DUT的狀態(tài)發(fā)生變化時,其插入損耗和插入相移的變化量,是一種相對測量。按照上述方案所組成的校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠滿足所需要的較高的技術(shù)指標(biāo)要求,并一直應(yīng)用在射頻仿真試驗中。