專利名稱：用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法，尤其是涉及一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
兩個(gè)或兩個(gè)以上的載波信號(hào)經(jīng)過具有非線性響應(yīng)的部件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻率不同于載波頻率的新信號(hào)，此現(xiàn)象稱為互調(diào)。無源互調(diào)(Passive Inter Modulation，簡(jiǎn)稱PIM)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)射載波在無源器件中相遇時(shí)產(chǎn)生的載波信號(hào)頻率的線性組合產(chǎn)物落入接收通帶內(nèi)形成干擾的現(xiàn)象。隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展，對(duì)接收系統(tǒng)的靈敏度要求日益提高，當(dāng)載波信號(hào)較小時(shí)由于器件的非線性產(chǎn)生的無源互調(diào)引起的噪聲不大而不引起人們的注意，但是當(dāng)載波信號(hào)功率較大時(shí)，這種交調(diào)的影響就比較明顯了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法和系統(tǒng)，是一種利用電磁波相位與傳輸距離的關(guān)系，結(jié)合中國(guó)余數(shù)定理實(shí)現(xiàn)的測(cè)量無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一、一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法
1)利用相位比較器獲得信號(hào)來回所產(chǎn)生的相位差，無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)距離被測(cè)器件的輸入端口的距離信息反映在相位差上；
2)當(dāng)被測(cè)器件的長(zhǎng)度大于電磁波在被測(cè)器件內(nèi)相位改變半個(gè)周期的長(zhǎng)度時(shí)，需要增加一組頻率不同的信號(hào)，根據(jù)增加的這一組信號(hào)所獲得的相位差，結(jié)合中國(guó)余數(shù)定理降低無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)距離輸入端口的距離模糊度，如果在增加了一組頻率的基礎(chǔ)上，被測(cè)器件的長(zhǎng)度仍然大于可測(cè)長(zhǎng)度，需要再增加一組頻率，依此類推。二、一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的系統(tǒng)
本發(fā)明包括兩個(gè)信號(hào)源、兩個(gè)功分器、兩個(gè)功率放大器、合路器、低互調(diào)電纜、雙工器、 低互調(diào)功率負(fù)載、混頻器、兩個(gè)濾波器、相位比較器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字處理器；第一信號(hào)源產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第一功分器后分為兩路，一路經(jīng)第一功率放大器接合路器的一個(gè)輸入端，另一路接混頻器一個(gè)輸入端；第二信號(hào)源產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第二功分器后分為兩路， 一路經(jīng)第二功率放大器接合路器另一輸入端，另一路接混頻器另一輸入端；合路器的輸出端經(jīng)過雙工器的TX端、ANT端進(jìn)入被測(cè)器件；混頻器的射頻輸出端混頻后的信號(hào)接入第一濾波器的輸入端，經(jīng)第一濾波器提取出與互調(diào)產(chǎn)物頻率相同的信號(hào)分量，接入相位比較器的一個(gè)輸入端，互調(diào)產(chǎn)物經(jīng)過雙工器的ANT端、RX端接入第二濾波器輸入端，選擇出需要測(cè)量的互調(diào)分量，之后將互調(diào)分量接入相位比較器的另一個(gè)輸入端，相位比較器的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出端接數(shù)字處理器，被測(cè)器件的其余接口接低互調(diào)功率負(fù)載。
中國(guó)余數(shù)定理的表述為 設(shè) ^ , ,..., 是兩兩互素的正整數(shù)，貝1J 同余方禾呈組 x =Ki1),!" = 62(mod m2),..χ = bk(mod 在模[^ , .,…， ]有唯一解，存在唯一 b,滿足ζ = ■&(mod [唧,W2,…,OTft ])
本發(fā)明具有的有益效果
微波器件的無源互調(diào)發(fā)生的機(jī)制比較復(fù)雜，業(yè)界目前尚無準(zhǔn)確測(cè)定無源互調(diào)發(fā)生的位置的方法和系統(tǒng)，從而使微波器件的無源互調(diào)問題很難解決，本發(fā)明利用電磁波相位與傳輸距離的關(guān)系，結(jié)合中國(guó)余數(shù)定理實(shí)現(xiàn)的測(cè)量無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法，可以精確的測(cè)定微波器件無源互調(diào)發(fā)生位置，從而為快速解決無源互調(diào)問題提供支持。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖中1、信號(hào)源，2、信號(hào)源，3、功分器，4、功分器，5、功率放大器，6、功率放大器，7、 合路器，8、低互調(diào)電纜，9、雙工器，10、被測(cè)設(shè)備，11、低互調(diào)功率負(fù)載，12、混頻器，13、濾波器，14、濾波器，15、相位比較器，16、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，17、數(shù)字處理器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如附圖所示，本發(fā)明包括兩個(gè)信號(hào)源1，2、兩個(gè)功分器3，4、兩個(gè)功率放大器5，6、 合路器7、低互調(diào)電纜8、雙工器9、低互調(diào)功率負(fù)載11、混頻器12、兩個(gè)濾波器13，14、相位比較器15、模數(shù)轉(zhuǎn)換器16和數(shù)字處理器17 ；第一信號(hào)源1產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第一功分器 3后分為兩路，一路經(jīng)第一功率放大器5接合路器7的一個(gè)輸入端，另一路接混頻器12 —個(gè)輸入端；第二信號(hào)源2產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第二功分器4后分為兩路，一路經(jīng)第二功率放大器6接合路器7另一輸入端，另一路接混頻器12另一輸入端；合路器7的輸出端經(jīng)過雙工器9的TX端、ANT端進(jìn)入被測(cè)器件10 ；混頻器12的射頻輸出端混頻后的信號(hào)接入第一濾波器13的輸入端，經(jīng)第一濾波器13提取出與互調(diào)產(chǎn)物頻率相同的信號(hào)分量，接入相位比較器15的一個(gè)輸入端，互調(diào)產(chǎn)物經(jīng)過雙工器9的ANT端、RX端接入第二濾波器14輸入端，選擇出需要測(cè)量的互調(diào)分量，之后將互調(diào)分量接入相位比較器15的另一個(gè)輸入端，相位比較器15的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換器16的模擬輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器16的數(shù)字輸出端接數(shù)字處理器 17，被測(cè)器件10的其余接口接低互調(diào)功率負(fù)載11。應(yīng)用此方法，采用如下操作
假設(shè)一組信號(hào)4cos(鄉(xiāng)+ ) ,+ ,經(jīng)過功率放大器放大后進(jìn)入合路器
合并成一路，接入雙工器TX端，雙工器公共端接被測(cè)設(shè)備，假定這組信號(hào)在被測(cè)器件中的傳播常數(shù)為A ,爲(wèi)，信號(hào)在被測(cè)器件中距離被測(cè)器件接入信號(hào)端L處發(fā)生無源互
調(diào)，互調(diào)產(chǎn)物的頻率為《礙+^ ,式中a、b為整數(shù)，其在微波器件中的傳播常數(shù)為β‘ ，相位比較器得到的結(jié)果為Δ識(shí)，功放、合路器、雙工器、濾波器這一支路對(duì)相位的信號(hào)相位的影響為^，混頻器、濾波器這一支路對(duì)信號(hào)相位的影響為-，則可以得到方程
權(quán)利要求
1.一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法，其特征在于1)利用相位比較器獲得信號(hào)來回所產(chǎn)生的相位差，無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)距離被測(cè)器件的輸入端口的距離信息反映在相位差上；2)當(dāng)被測(cè)器件的長(zhǎng)度大于電磁波在器件內(nèi)相位改變半個(gè)周期的長(zhǎng)度時(shí)，需要增加一組頻率不同的信號(hào)，根據(jù)增加的這一組信號(hào)所獲得的相位差，結(jié)合中國(guó)余數(shù)定理，可以降低無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)距離輸入端口的距離模糊度，如果在增加了一組頻率的基礎(chǔ)上，被測(cè)器件的長(zhǎng)度仍然大于可測(cè)長(zhǎng)度，需要再增加一組頻率，依此類推。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)信號(hào)源(1，2)、兩個(gè)功分器(3，4)、兩個(gè)功率放大器(5，6)、合路器 (7)、低互調(diào)電纜(8)、雙工器(9)、低互調(diào)功率負(fù)載(11)、混頻器(12)、兩個(gè)濾波器(13，14)、 相位比較器(15)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(16)和數(shù)字處理器(17)；第一信號(hào)源(1)產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第一功分器(3)后分為兩路，一路經(jīng)第一功率放大器(5)接合路器(7)的一個(gè)輸入端，另一路接混頻器(12) —個(gè)輸入端；第二信號(hào)源(2)產(chǎn)生的頻率信號(hào)經(jīng)過第二功分器(4)后分為兩路，一路經(jīng)第二功率放大器(6)接合路器(7)另一輸入端，另一路接混頻器(12)另一輸入端；合路器(7)的輸出端經(jīng)過雙工器(9)的TX端、ANT端進(jìn)入被測(cè)器件(10);混頻器(12) 的射頻輸出端混頻后的信號(hào)接入第一濾波器(13)的輸入端，經(jīng)第一濾波器(13)提取出與互調(diào)產(chǎn)物頻率相同的信號(hào)分量，接入相位比較器(15)的一個(gè)輸入端，互調(diào)產(chǎn)物經(jīng)過雙工器 (9)的ANT端、RX端接入第二濾波器(14)輸入端，選擇出需要測(cè)量的互調(diào)分量，之后將互調(diào)分量接入相位比較器(15)的另一個(gè)輸入端，相位比較器(15)的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換器(16) 的模擬輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(16)的數(shù)字輸出端接數(shù)字處理器(17)，被測(cè)器件(10)的其余接口接低互調(diào)功率負(fù)載(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用電磁波相位測(cè)量微波器件無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法和系統(tǒng)。頻率不同的兩路信號(hào)經(jīng)過合路器合并為一路，之后經(jīng)過雙工器TX端進(jìn)入被測(cè)器件，在被測(cè)器件中發(fā)生無源互調(diào)，一部分互調(diào)產(chǎn)物返回雙工器，經(jīng)過RX端進(jìn)入接收回路。發(fā)射回路中兩路不同頻率信號(hào)進(jìn)過混頻后可以提取出與互調(diào)產(chǎn)物同頻率的信號(hào)分量，將此信號(hào)分量與得到的互調(diào)產(chǎn)物進(jìn)行相位比較，排除測(cè)量系統(tǒng)導(dǎo)致的相位差之后，得到信號(hào)在測(cè)量設(shè)備中來回所產(chǎn)生的相位差。根據(jù)相位差分析得到無源互調(diào)發(fā)生的位置。本發(fā)明利用電磁波相位與傳輸距離的關(guān)系，結(jié)合中國(guó)余數(shù)定理實(shí)現(xiàn)的測(cè)量無源互調(diào)發(fā)生點(diǎn)的方法，能精確的測(cè)定微波器件無源互調(diào)發(fā)生位置，從而為快速解決無源互調(diào)問題提供支持。
文檔編號(hào)G01N23/00GK102156139SQ201110088029
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者冉立新, 牟文秋, 皇甫江濤 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)