高精度多通道相參信號源系統(tǒng)測量與校準技術

　　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(tǒng)，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：當兩個幅度相等、包絡對齊的相參信號相位差為180°的時候，兩信號之和的功率為0，因此固定一個信號，調整另一個信號的相位并測量兩路信號和信號的功率至最小(接近0)，此時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處理的方法具有以下優(yōu)點：

　　1. 基于功率相消干涉的方法無法對存在路徑延時誤差的相參信號進行測量，而基于信號相關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造成相參相位的測量誤差，理論上0.2dB的幅度偏差會引起約2°的相位測量誤差;而基于信號相關處理的方法對于各路相參信號的幅度沒有限制。

　　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，此時的和信號功率非常低(接近0)，因此噪聲對于測量結果會產(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;基于信號相關處理的方法由于采用了信號相關處理，信號的相關處理增益(在一般的實際應用中都可以獲得超過20dB的相關處理增益)能夠大大降低噪聲對測量結果帶來的誤差。

　　因此基于信號相關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(tǒng)測量與校準解決方案

　　基于上節(jié)描述的基于信號相關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(tǒng)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(tǒng)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(shù)字示波器DSA91304A對相參信號的高速數(shù)字采樣，同時使用自動化相參誤差測量與校準軟件對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字下變頻、包絡延時和射頻相位誤差的測量與校準，并將校準后的基帶波形數(shù)據(jù)重新下載給各個相參信號源，完成對整個相參信號源系統(tǒng)的校準。

　　該解決方案可靈活地進行擴展以支持多路相參信號源系統(tǒng)的測量與校準：對于不超過四通道的相參信號源系統(tǒng)，由于DSA91304A具有四路數(shù)據(jù)輸入通道，因此該解決方案可以同時完成四通道相參信號源系統(tǒng)的測量與校準工作;對于四通道以上的相參信號源系統(tǒng)，則需要對所有信號源分組依次進行測量與校準，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一組進行分組，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行測量和校準……直至全部信號源測量與校準完畢。