相位一致性
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科技论文:接收机多通道相位一致性测试方迭与轄接收机多通道相位一致性测试方法与试验欧阳鑫信贺青张晓勇姚山峰摘要:接收机通道一致性是很多基础应用的前提,是衡量接收机性能的重要指标。
单个接收机中多通道的一致性问题已有部分研究,而在时频差定位系统中涉及到多个接收机之间的时频差,需要考虑的是多个接收机之间的多通道一致性问题。
对此,本文针对接收机多通道的相位一致性进行分析,提出了一种基于多载波信号互相关函数的多通道相位一致性分析与测试方法。
提出的方法分两个维度进行综合分析与测试,一是多载波信号相关函数相位差分分析,二是多载波信号相关函数相参积累的时差测量和输出信噪比性能提升分析。
最后搭建了试验系统对本文提出的方法进行了试验测试,在两个维度分别利用不同长度的试验数据进行了分析与测试验证,测试结果表明被测系统的多通道相位一致性误差在0.001弧度以内,多通道的时差估计可以实现相参积累,验证了所提方法的可行性。
关键词:通道一致性;相位;测试1引言随着应用与需求的变化和发展,现代通信与电子技术使用的信号从原来的单通道信号逐渐发展到多通道信号,这对通道一致性提出了很高的要求⑴。
通道一致性是很多技术得以实际应用的前提,如有源相控阵雷达、卫星导航、深空探测等技术都严重依赖通道一致性,这些领域都对通道一致性的测试与补偿技术进行了相关的研究[2-8]。
这些研究针对的都是单个接收机中多通道的一致性问题,而在时频差定位中,时频差是多个接收机之间的时频差,因此需要考虑的是多个接收机之间的多通道一致性问题,这方面的研究与分析还少见于文献,因此有必要对此问题进行深入研究,为实际应用提供借鉴和参考。
接收机的通道一致性包括相位一致性与幅度一致性。
在多通道或者多载波信号的责任编辑:田筱相参相关检测与时频差估计技术中,对通道一致性的依赖主要是相位一致性。
本文以此为出发点,研究多接收机之间的多通道相位一致性测试问题。
文章的结构安排如下:第二部分从相关函数相位分析出发,给出了两种多通道相位一致性的分析与测试方法,即多通道相关函数相位差分分析与依赖于多通道相位一致性的多通道相参时差估计性能与输出信噪比提升测试分析;第三部分根据第二部分给出的分析测试方法,设计了试验系统,给出了试验过程与方法;第四部分对试验结果进行了分析,并与理论结果进行了对比验证。
射频电缆组件相位一致性装配方法的讨论陆周行中国电子科技集团公司第二十三研究所光电组件事业部摘要:在各类相控阵雷达、天线阵列及电子对抗的相位匹配系统中,要求所使用的各电缆组件间具有一定精度的相位一致性。
本文结合目前射频电缆组件的加工和测试技术,从影响射频组件相位一致性的机理进行分析,探讨一种行之有效的保证组件间相位一致性的配相方法,并在实践中加以应用。
关键词:相位一致性;配相;射频电缆组件引言随着雷达技术的不断进步,雷达已被广泛于民航管制、地形测量、气象、航海、遥测等众多领域。
面对日益拥挤的天空,拥有精密的雷达检测系统是至关重要的。
由于雷达对相位指标有着特殊的敏感性,决定了所使用的各电缆组件间具有一定精度的相位一致性要求。
特别是在相控阵雷达及电子对抗匹配系统中。
所以在组件装配前及装配过程的安装调试时组件能具有精确的电气长度。
为了保证通型号组件间电气长度的一致性,各射频电缆组件制造在安装调试时要对组件进行配相,因此要对组件进行准确的切割、安装及测试逐一进行匹配,有时需反复多次才能达到要求,稍有不慎会造成切割过量而报废。
组件配相的难度与使用频率成正比,与参与配相的单元数量成正比,与要求的相位宽度成反比。
根据对影响相位一致性的机理进行分析,结合以往经验,对射频电缆组件的配相方法及具体步骤作如下探讨,以期获得高效的配相组件制造方案。
1 决定组件相位的因素电气长度是组件相位的决定因素。
要使N个单元的电缆组件(N ≥2)具有一致性的相位,则要使其具有一致的电气长度、绝缘介电常数、环境温度和电缆弯曲等,在理想的介质状态及相同的环境温度及弯曲条件下若能保证电缆的机械长度一致就能够确保一致的电气长度,但是电缆在制造过程中存在不可避免的介质不均匀性,这种不均匀性既有绝缘材料本身的因素如含有杂质气孔等,也有电缆介质结构、制造工艺等因素。
因此,仅靠保证机械长度一致还不能完全保证期电气长度的一致,组件长度越长这种相位不一致性月明显,还需要运用电长度测试手段进行辅助加工。
射频电缆相位一致性快速调试方法探讨摘要:阵列天线是由多个辐射器组成,在调试初期需要将连接到辐射器端口的电缆相位调到正负2度,常规的测试相位方法需要将电缆插头装配后进行测试,不同相时,需将插头取下,修剪电缆,反复拆卸、修剪、装配、测试操作,才能调试合格。
过程中反复拆卸,可能报废电缆及连接器。
本文研究一种相位快速调试方法,一次调试合格,不用反复操作,简单、准确,报废几乎为零。
关键词:相位一致性;剪切长度;快速调试方法1 引言阵列天线一般由天线支架、辐射器、功分器、电桥组成。
功分器、电桥的馈电网络在PCB板上完成,通过设计可以保证功分器上的所有输出端口相位一致。
根据天线的指标不同,辐射器的大小、间距也不同,往往都分散较开,在功分器和辐射器之间就需要通过电缆连接,这时电缆的调试就必须保证从功分器出来的各个端口的电缆连接到辐射器端的端口相位相同,传统的调试相位方法较为复杂,需要返复操作,才能将相位调成一致。
本文通过在相位调试工作中的实践,总结出一套电缆相位快速调试方法,通过多次实验,这种方法能够快速将电缆相位调试合格,不必重复工作。
2 传统相位一致性调试方法图1 电缆相位测试框图首先电缆按照设计图纸下线,将两端头的电缆插头做好。
再进行相位调试,如图1,相位测试用网络分析选择Phase(相位测试),S21通道。
按图连接,在其余电缆端头接匹配负载,将输出1电缆归零,依次测试输出2到输出7,根据相位大小,将较长电缆的连接器取下,根据经验将电缆剪短,再装上连接器,再依次测试输出2到输出7,看相位是否调平,若不满足要求,再得重复剪短和测试,直到相位调平。
3相位一致性快速调试方法由于功分器输出端口设计可以保证相位的一致性,这里只需要单独对电缆的相位调平即可。
3.1 电缆长度与相位的关系公式1θ:相位夹角:电长度(mm)d:机械长度λ:波长公式2c:光速(299792458000mm/S)f:频率 HzΣ:绝缘介质的介电常数(绝缘介质的介电常数在电缆的手册上可以查询到):电缆传输速比(电缆传输速比在电缆的手册上可以查询到)根据公式1和公式2可以推算出公式3,即电缆需要剪切的长度d。
解码全球导航卫星系统天线相位中心校正模型的一致性分析在当代科技迅猛发展的今天,全球导航卫星系统(GNSS)已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从地理测绘到无人驾驶汽车,GNSS的应用范围越来越广泛。
而这一切的精确性都依赖于一个关键因素——天线相位中心校正(PCC)模型的准确性。
最近,一篇由周仁宇及其团队发表在《遥感》期刊上的文章,为我们提供了对GNSS天线PCC模型一致性的深刻洞察。
探索PCC模型的奥秘全球卫星导航系统的核心在于信号的精确接收和处理。
然而,天线的物理特性会导致信号接收点与理想点之间存在偏差,这就是所谓的相位中心偏移(PCO)和相位中心变化(PCV)。
PCC模型正是为了修正这种偏差而存在。
不同研究机构发布的PCC模型之间存在的差异性,引起了周仁宇团队的关注。
他们通过模拟实验和现场校准实验,深入探讨了这些差异背后的原因。
模拟实验与现场校准的结合文章首先介绍了一种新的方法来评估PCC模型的一致性。
研究团队通过模拟实验,探究了PCO和PCV之间的耦合效应。
他们发现,不同校准策略下得到的PCO 值可能存在显著差异,PCV值也因与PCO的强耦合而产生大的差异。
这些发现在现场校准实验中得到了进一步的证实。
坐标域中的PCC模型分析为了更全面地评估PCC模型的一致性,研究者们还将其置于坐标域中进行分析。
通过模拟定位实验,他们发现,即使PCC模型在毫米级别上存在差异,也能在坐标域中达到相同级别的定位精度。
这一发现对于提升我们对PCC模型在实际应用中影响的理解具有重要意义。
定位偏差的分布研究此外,文章还探讨了在没有PCC或PCC不准确的情况下,定位偏差的分布情况。
研究显示,定位偏差与纬度有很强的相关性。
这一发现提示我们,在高精度定位应用中,PCC模型的准确性不容忽视。
从差异中寻求一致性尽管不同机构发布的PCC模型在数值上可能存在显著差异,但通过适当的对齐和转换,这些模型仍然可以被视为等效的。
周仁宇团队通过引入一个新的参数B,将PCC模型转换为等效模型,即使在PCO和PCV存在大的差异时,也能确保定位的一致性。