一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法技术

本发明专利技术公开了一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法，将程控衰减单元和程控移相单元表示为2端口网络，通过对2端口网络链接参数的提取形成2端口网络传输矩阵，进而模拟形成幅度、相位相互对应的多组幅度测试和相位测试，通过对2端口网络传输矩阵的级联运算形成整体的链接参数，进而实现通过级联后2端口网络传输矩阵的幅度、相位特征计算完成全态数据库的重构。本发明专利技术以传输矩阵为理论基础，通过传输矩阵的级联运算，再转换为整体的链接参数，通过计算的方式实现全态数据的重构和幅相特征的提取，使用本方法测试速度可以提升99%以上，达到快速，准确，高效的目的。高效的目的。高效的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法


[0001]本专利技术涉及微波信号处理领域，特别涉及一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法。

技术介绍

[0002]无论是射频制导控制半实物仿真系统中，还是当前5G基站的相控阵测试系统中，以及主流的相控阵雷达系统，都对幅相的协同精确控制提出了很高的要求。例如当前5G基站OTA测试系统中，幅度控制需要步进0.1dB，精度
±
0.1dB，相位步进1
°
，精度
±1°
，因此，需要对上述数据进行测试，如果直接采用单一的幅度或单一相位控制方法实现微波信号的单幅度或者单相位控制测试由于所需时间过长是无法达到这个精度的。
[0003]如公开号CN 108319157 A“毫米波幅相精确控制系统及方法”所公开的幅相的协同精确控制采用单独的幅相控制方法实现，该方法采用了高精度测试仪，对幅相控制模块整体的输入输出界面连接测试，通过逐频点的幅度相位特征测试形成幅相特征数据库，最后通过幅相特征数据库提供的幅相控制信息，实现幅相精确控制。该方法确实解决了幅度和相位交叉耦合的技术难题，但同时也不得不牺牲大量的测试时间作为代价，从民品的批量生产测试来讲，测试的时间长度显然是完全无法接受的。以5G基站OTA测试相控阵设备为例，共计128通道，频率为2
‑
5GHz，采集50个频点，按25dB幅度动态，步进0.1dB，精度
±
0.1dB，360
°
动态，步进1
°
，精度
±1°
为例，通过市面标准网络分析仪作为测试仪表，完成同等数据库的构建所需要的时间计算：
[0004]T＝M
×
t
×
C
[0005]T:表达的是完成产品数据特征库的提取时间消耗
[0006]M：表示的是所需要测试的状态数，该案例中幅度：25dB/0.1dB＝250，相位360
°
/1
°
＝360，M＝250
×
360
[0007]t：表示的是单个状态完成自动化测试所需的时间，按单次50ms计算(实际不同仪表有些偏差)
[0008]C：表示需要测试的通道数量
[0009]基于以上计算，可知T＝576000s，约一周的时间才能完成所有数据的提取，这样长时间的测量，对于这样高精度的系统，仪表的稳定性误差也会引入到其中，进一步降低幅相特征库的数据准确度，因此如何降低所需测试时间是保证测试精度实际要解决的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法，所述方法以传输矩阵为理论基础，将幅度控制单元(程控衰减单元)、相位控制单元(程控移相单元)抽象为2端口网络，通过对两者链接参数的准确提取，转换为相应的传输矩阵，通过传输矩阵的级联运算，再转换为整体的链接参数，实现级联后2端口网络幅度、相位特征的精确计算，通过计算的方式实现全态数据的重构和幅相特征的提取，达到快速，准确，高效的
目的。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0012]一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法，数据库是对应幅度逐级变换、相位逐级变换微波测试获取的多组测试数据，幅度逐级变换是对应逐级程控衰减单元的幅度逐级变换，相位逐级变换是对应程控移相单元的相位由0至360
°
逐级变换，其中，将多组测试数据对应的程控衰减单元和程控移相单元的微波测试表示为2端口网络链接传输矩阵，通过对2端口网络链接参数的提取模拟形成幅度逐级变换、相位逐级变换相互对应的多组数据测试，通过对2端口网络链接传输矩阵的级联运算形成整体的链接参数，进而实现通过级联后2端口网络链接传输矩阵的幅度、相位逐级变换计算完成全态数据库的重构；
[0013]所述重构过程是：建立用[T
AiP0
]表示的程控衰减单元传输矩阵和用[T
A0Pj
]表示的程控移相单元的2端口网络传输矩阵的链接，建立重构链接参数计算公式[T
Ai
][T
Pj
]＝[T
AiPj
]；
[0014]构建程控衰减单元为0态时的传输矩阵[T
A0
]和程控移相单元为0态时的传输矩阵[T
P0
]，对[T
A0Pj
]用[T
A0
]的去嵌得到[T
Pj
]、对[T
AiP0
]用[T
P0
]去嵌得到[T
Ai
]，用以消除程控衰减单元与程控移相单元链接误差；
[0015]即：[T
A0
]‑1[T
A0Pj
]＝[T
Pj
]，[T
AiP0
][T
P0
]‑1＝[T
Ai
]；
[0016]i＝0，1，2...m，j＝0，1，2...n；
[0017]通过测量获取程控衰减单元传输矩阵[T
AiP0
](i＝0，1，2...m)的数据；
[0018]通过测量获取程控移相单元传输矩阵[T
A0Pj
](j＝0，1，2...n)的数据；
[0019]然后通过重构链接参数计算公式[T
Ai
][T
Pj
]＝[T
AiPj
]计算构建得到全态特征数据库。
[0020]方案进一步是：所述程控衰减单元和程控移相单元微波测试表示为2端口网络链接传输矩阵是基于T矩阵理论基础的2端口网络链接传输矩阵。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术以传输矩阵为理论基础，将幅度控制单元(程控衰减单元)、相位控制单元(程控移相单元)抽象为2端口网络，通过对两者链接参数的准确提取，转换为相应的传输矩阵，通过传输矩阵的级联运算，再转换为整体的链接参数，实现级联后2端口网络幅度、相位特征的精确计算，通过计算的方式实现全态数据的重构和幅相特征的提取，以背景数据为例，使用本方法测试速度可以提升99％以上，达到快速，准确，高效的目的。
[0022]方法结合实际工程应用，创新的采用了电路参考面虚构的方法，测试基准数据全部来源于实际物理连接下的真实准确数据，保证了全态特征库的高精度，为最终高精度幅度，相位控制提供准确的参考数据，实现精确的幅相控制。
[0023]其中虚构界面E的假设、通过去嵌的思路实现程控移相单元、程控衰减单元特征传输矩阵[T
Ai
],[T
Pj
]的生成，最后实现全态特征库的构建，是最终高效、快速、准确构建全态数据库的关键之所在。
[0024]该方法不局限于某个频段、某种连接方式，通道内程控移相单元，程控衰减单元前后位置可以互易，对于高度集成的相控阵雷达、相控阵体制MIMO基站，信道模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波测试幅度相位特征数据库快速精确重构方法，数据库是对应幅度逐级变换、相位逐级变换微波测试获取的多组测试数据，幅度逐级变换是对应逐级程控衰减单元的幅度逐级变换，相位逐级变换是对应程控移相单元的相位由0至360
°
逐级变换，其特征在于，将多组测试数据对应的程控衰减单元和程控移相单元的微波测试表示为2端口网络链接传输矩阵，通过对2端口网络链接参数的提取模拟形成幅度逐级变换、相位逐级变换相互对应的多组数据测试，通过对2端口网络链接传输矩阵的级联运算形成整体的链接参数，进而实现通过级联后2端口网络链接传输矩阵的幅度、相位逐级变换计算完成全态数据库的重构；所述重构过程是：建立用[T
AiP0
]表示的程控衰减单元传输矩阵和用[T
AOPj
]表示的程控移相单元的2端口网络传输矩阵的链接，建立重构链接参数计算公式[T
Ai
][T
Pj
]＝[T
AiPj
]；构建程控衰减单元为0态时的传输矩阵[T
A0
]和程控移相单元为0态时的传输矩阵[T
P0
]，对[T
A0Pj
]用[T
A0
]的去嵌得...

【专利技术属性】
技术研发人员：但建波，
申请(专利权)人：成都中微普业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：