高精度多通道相參信號源系統測量與校準技術(shù)

　　與基于相消干涉的相參測量校準方法的比較

　　對于相參信號源系統，另外一種常用的測量與校準方法是基于功率相消干涉的方法，其基本思想是：當兩個(gè)幅度相等、包絡(luò )對齊的相參信號相位差為180°的時(shí)候，兩信號之和的功率為0，因此固定一個(gè)信號，調整另一個(gè)信號的相位并測量?jì)陕沸盘柡托盘柕墓β手磷钚?接近0)，此時(shí)可以測量出兩相參信號的相位差。

　　與基于功率相消干涉的相參信號測量校準方法相比，我們所采用的基于信號相關(guān)處理的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 基于功率相消干涉的方法無(wú)法對存在路徑延時(shí)誤差的相參信號進(jìn)行測量，而基于信號相關(guān)處理的方法則能夠精確地測量并校準相參信號中的路徑延時(shí)誤差。

　　2.基于功率相消干涉的方法要求各相參信號的幅度相等，信號幅度的不匹配會(huì )造成相參相位的測量誤差，理論上0.2dB的幅度偏差會(huì )引起約2°的相位測量誤差;而基于信號相關(guān)處理的方法對于各路相參信號的幅度沒(méi)有限制。

　　3.基于功率相消干涉的方法由于要測量相參信號在功率相消情況下的和信號功率，此時(shí)的和信號功率非常低(接近0)，因此噪聲對于測量結果會(huì )產(chǎn)生很大的測量誤差，理論上要達到1°的測量精度需要保證信噪比和載波抑制比大于35dB;基于信號相關(guān)處理的方法由于采用了信號相關(guān)處理，信號的相關(guān)處理增益(在一般的實(shí)際應用中都可以獲得超過(guò)20dB的相關(guān)處理增益)能夠大大降低噪聲對測量結果帶來(lái)的誤差。

　　因此基于信號相關(guān)處理的相參信號源測量與 校準方法具有更廣泛的適用性和更好的魯棒性。

　　安捷倫多通道相參信號源系統測量與校準解決方案

　　基于上節描述的基于信號相關(guān)處理的相參信號測量與校準方法，我們提出多通道相參信號源系統的測量與校準解決方案。仍以基于E8267D的雙通道相參信號源系統為例，相參測量與校準解決方案的框圖如圖4。

　　該解決方案使用安捷倫高性能數字示波器DSA91304A對相參信號的高速數字采樣，同時(shí)使用自動(dòng)化相參誤差測量與校準軟件對采樣數據進(jìn)行數字下變頻、包絡(luò )延時(shí)和射頻相位誤差的測量與校準，并將校準后的基帶波形數據重新下載給各個(gè)相參信號源，完成對整個(gè)相參信號源系統的校準。

　　該解決方案可靈活地進(jìn)行擴展以支持多路相參信號源系統的測量與校準：對于不超過(guò)四通道的相參信號源系統，由于DSA91304A具有四路數據輸入通道，因此該解決方案可以同時(shí)完成四通道相參信號源系統的測量與校準工作;對于四通道以上的相參信號源系統，則需要對所有信號源分組依次進(jìn)行測量與校準，具體方法是：選定主E8267D作為參考信號源，將其余從信號源以三個(gè)一組進(jìn)行分組，參考信號源固定連接在示波器通道1上，每次選取一組從信號源分別連接到示波器通道2至通道4上，對該組從信號源進(jìn)行相參測量與校準，之后保持參考信號源連接不變，通道2至通道4切換到下一組從信號源進(jìn)行測量和校準……直至全部信號源測量與校準完畢。