多天线噪声功率的测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多天线系统噪声功率测量的方法，利用网络分析仪多端口特性，同时同步测量各端口及设备的系统误差，端口的噪声功率，根据网络分析仪获得的参数计算各天线的噪声功率。本发明专利技术还提供一种多天线系统噪声功率测量的装置。本发明专利技术提供的多天线系统噪声功率测量方法和装置，将参考平面设置于屏蔽盒内，在网络分析仪中导入测试方法可以获得精确的天线耦合噪声功率，具有结构简单，效率高，成本低的优点，适用于各种MIMO天线系统中。

【技术实现步骤摘要】
多天线噪声功率的测量方法和装置
本专利技术涉及噪声功率测量领域，尤其涉及一种多天线噪声功率的测量方法和装置
技术介绍
目前，随着无线通信技术的不断发展，人们对无线通信的要求越来越高，利用多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，简称MIMO)技术能够显着提升信道容量，通过同时在发射端和接收端使用多个天线，能够大大提升频谱利用率，提升传输效率。因为MIMO技术使用多个天线，在测量天线噪声功率时，现有技术中常常使用频谱分析仪(SpectrumAnalyzer，简称SA)进行测量，然而，SA在测量多天线系统时受限于SA的单端口特性而只能分次测量各天线，并且采用SA测量各天线噪声功率要增加放大器、开关等外围电路，不仅增加的测试的复杂度，还引入了新的噪声，会对最终结果产生极大的干扰。因此，为了获得更加简单更加便捷得获得更加精确的天线噪声功率，急需提供一种新的多天线噪声功率测量方式。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种多天线噪声功率测量的方法及装置，以获得获得精确的天线噪声功率，减少成本，减少测试复杂度。本专利技术提供一种测量噪声功率的方法，用于测量MIMO天线系统各天线的噪声功率，该方法包括步骤：设置参数，根据天线特性设置网络分析仪的频率，中频带宽，功率，第一信号源发送第一信号到待测MIMO天线系统，第一接收机测量所述第一信号的幅值及相位信息，第二信号源发送第二信号与所述第一信号在待测天线系统的反射信号经第二接收机处理产生第三信号，所述第二接收机测量所述第三信号的幅值及相位信息，所述第一信号及第三信号经过控制模块的计算后得到各系统误差、各端口的噪声功率及测量S参数；控制模块根据第一公式获得获得实际S参数值；以及所述控制模块根据第二公式获得所述第二接收机接收到的噪声率。优选地，所述MIMO天线系统各天线在测试时，放置于屏蔽盒中，所述屏蔽盒包括多个端口，所述MIMO天线系统各天线分别通过所述端口与所述网络分析仪电连接。优选地，在测量时对所述各端口进行校准，校准参考平面设置于所述各端口处。优选地，所述第一公式为SiiM＝EDi+ERTi(SiiA/(1-ESi*SiiA))，其中，SiiM代表所述测量S参数，EDi、ERTi及ESi代表所述各系统误差，SiiA代表所述实际S参数值。优选地，所述第二公式为PniA＝|SiiA|*PnRi，其中，PnRi代表所述各端口的噪声功率，PniA代表所述第二接收机接受到的噪声功率。优选地，所述网络分析仪在参数设置完成后会对各接收机进行校准。优选地，所述噪声功率PniA及相关测量参数在显示模块显示。本专利技术还提供一种用于测量MIMO天线系统各天线噪声功率的装置，所述装置包括：屏蔽盒，用于放置所述MIMO天线系统，还用于屏蔽外界电磁波对所述装置的干扰；及网络分析仪，电连接于所述屏蔽盒，包括多个测试模块，控制模块及显示模块；其中，所述网络分析仪用于获取当与所述MIMO天线系统连接时的各校准参数，各端口的噪声功率及测量S参数，并根据第一公式获得实际S参数值，及根据第二公式获得各天线的噪声功率。优选地，所述第一公式为SiiM＝EDi+ERTi(SiiA/(1-ESi*SiiA))，其中，SiiM代表所述测量S参数，EDi、ERTi及ESi代表所述各校准参数，SiiA代表所述实际S参数值。优选地，所述第二公式为PniA＝|SiiA|*PnRi，其中，PnRi代表所述各端口的噪声功率，PniA代表所述各天线的噪声功率。优选地，所述各端口为所述屏蔽盒连接所述网络分析仪的端口。优选地，所述测试模块还包括：第一信号源，用于发送第一信号到所述MIMO天线系统；第一接收机，用于接收所述第一信号并测量其幅值及相位；第二信号源，用于发送第二信号；以及第二接收机，用于将所述第一信号在所述端口的反射信号与所述第二信号进行处理，从而得到第三信号。优选地，所述显示模块为LED显示屏。优选地，所述控制模块包括模数转换器及DSP控制芯片。本专利技术实施方式中的MIMO天线系统噪声功率测量方法和装置，利用网络分析仪的多端口特性，将参考平面设置于屏蔽盒内，在网络分析仪中导入测试方法可以获得精确的天线耦合噪声功率，并且多端口同时、同步对各天线进行测量，具有结构简单，效率高，成本低的优点，适宜用于各种MIMO多天线系统中。附图说明图1为本专利技术噪声功率测量装置的一实施方式的模块示意图。图2为图1中噪声功率测量装置中测试模块的一实施方式的示意图。图3为图2中测试模块系统误差图。图4为本专利技术噪声功率测量方法的一实施方法的流程图。主要元件符号说明噪声功率测量装置10网络分析仪110屏蔽盒120测试模块111控制模块112显示模块113待测设备121第一端口A第二端口B第三端口C第一信号源1110参考接收机1111第二信号源1112反射接收机1113具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术作进一步的详细描述。请参阅图1，图1为本专利技术噪声功率测量装置10一实施方式的模块示意图。在本实施方式中，噪声功率测量装置10由两部分组成，他们分别使网络分析仪110及屏蔽盒120，网络分析仪110电连接于屏蔽盒120。屏蔽盒120中放置待测设备121，待测设备121可以是包含MIMO天线系统的设备，比如LTE，WIFI系统等，在此处待测设备121即是待测MIMO天线系统。待测设备121各天线分别电连接于屏蔽盒120各端口，在本实施方式中，屏蔽盒120具有三个端口，分别第一端口A，第二端口B以及第三端口C，本实施方式使用三端口进行说明，在其他实施方式中，当然可以拥有其他数目的端口，端口数目的多少可与网络分析仪端口数目的多寡相对应。待测设备121通过各端口与网络分析仪110电连接，接收并返回来自网络分析仪110的信号。网络分析仪110包括多个测试模块111，控制模块112以及显示模块113，控制模块112包括数模转换器，及控制芯片，控制芯片可为数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，简称DSP)，数模转换器及DSP，二者在图中未示出。显示模块113可为发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)显示屏。在本实施方式中，测试模块111及控制模块112的数目都与屏蔽盒端口数目对应，当然，这并非要限制本专利技术，本专利技术以模块化的方式对网络分析仪110进行说明，在其他实施方式中，各模块可以相互组合，改变及增加。请参阅图2，图2为图1中测试模块111的示意图。如图2所示，测试模块111包括第一信号源1110，参考接收机1111，第二信号源1112及反射接收机1113。第一信号源1110电连接于参考接收机1111，第一信号源1110发送第一信号到屏蔽盒120对待测设备121进行激励，参考接收机1111接收来自第一信号源1110的第一信号，测量第一信号的幅值及相位，将所测量的信息送入控制模块112以备后用。第一信号从测试模块111发送到屏蔽盒120后产生反射信号，反射接收机1113接收来自屏蔽盒120的反射信号，与第二信号源1112发出的第二信号进行混频，滤波后产生中频信号第三信号，反射接收机1113将第三信号的幅值及相位等信息传入控制模块112。请参阅图3，图3为测量系统误差图。如图3所示，当第一信号源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量噪声功率的方法，用于测量MIMO天线系统各天线的噪声功率，其特征在于，该方法包括步骤：设置参数，根据天线特性设置网络分析仪的频率，中频带宽，功率，第一信号源发送第一信号到待测MIMO天线系统，第一接收机测量所述第一信号的幅值及相位信息，第二信号源发送第二信号与所述第一信号在待测天线系统的反射信号经第二接收机处理产生第三信号，所述第二接收机测量所述第三信号的幅值及相位信息，所述第一信号及第三信号经过控制模块的计算后得到各系统误差、各端口的噪声功率及测量S参数；控制模块根据第一公式获得获得实际S参数值；以及所述控制模块根据第二公式获得所述MIMO天线系统各天线的噪声功率。

【技术特征摘要】
2016.10.16 US 15/2947681.一种测量噪声功率的方法，用于测量MIMO天线系统各天线的噪声功率，其特征在于，该方法包括步骤：设置参数，根据天线特性设置网络分析仪的频率，中频带宽，功率，第一信号源发送第一信号到待测MIMO天线系统，第一接收机测量所述第一信号的幅值及相位信息，第二信号源发送第二信号与所述第一信号在待测天线系统的反射信号经第二接收机处理产生第三信号，所述第二接收机测量所述第三信号的幅值及相位信息，所述第一信号及第三信号经过控制模块的计算后得到各系统误差、各端口的噪声功率及测量S参数；控制模块根据第一公式获得获得实际S参数值；以及所述控制模块根据第二公式获得所述MIMO天线系统各天线的噪声功率。2.如权利要求1所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，所述MIMO天线系统各天线在测试时，放置于屏蔽盒中，所述屏蔽盒包括多个端口，所述MIMO天线系统各天线分别通过所述端口与所述网络分析仪电连接。3.如权利要求2所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，在测量时对所述各端口进行校准，校准参考平面设置于所述各端口处。4.如权利要求1所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，所述第一公式为SiiM＝EDi+ERTi(SiiA/(1-ESi*SiiA))，其中，SiiM代表所述测量S参数，EDi、ERTi及ESi代表所述各系统误差，SiiA代表所述实际S参数值。5.如权利要求1所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，所述第二公式为PniA＝|SiiA|*PnRi，其中，PnRi代表所述各端口的噪声功率，PniA代表所述第二接收机接受到的噪声功率。6.如权利要求1所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，所述网络分析仪在参数设置完成后会对各接收机进行校准。7.如权利要求1所述的测量噪声功率的方法，其特征在于，所述MIMO天线系统各天线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张砚能，
申请(专利权)人：国基电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31