圖9：采用直通濾波器的DSP架構(gòu)。

步驟4： 現(xiàn)在系統(tǒng)已經(jīng)可以進(jìn)行多通道相位相干測量，下一步是配置多通道相位相干生成系統(tǒng)。圖10顯示了此步驟的硬件配置，其中兩個(gè)VST簡單地以環(huán)回模式連接，具有共享LO和公共參考時(shí)鐘。

圖10：相位相干發(fā)生器的校準(zhǔn)設(shè)置。

步驟5：下一步是應(yīng)用實(shí)時(shí)校準(zhǔn)過程，對(duì)發(fā)生器之間的相位和幅度差進(jìn)行微調(diào)。重復(fù)步驟3描述的過程，以實(shí)現(xiàn)多通道相位相干生成系統(tǒng)。

步驟6：現(xiàn)在，用于測試多通道相位相干射頻系統(tǒng)的新一代系統(tǒng)就準(zhǔn)備好了。這可以通過以十字交叉的方法連接兩個(gè)VST來簡單地進(jìn)行驗(yàn)證，如圖11所示，然后觀察相位和振幅差隨時(shí)間的穩(wěn)定性。

圖11：校準(zhǔn)后驗(yàn)證相位一致性。

多通道相位相干測試系統(tǒng)需要在溫度可調(diào)節(jié)的測試艙中進(jìn)行測試。在應(yīng)用校準(zhǔn)算法之后，計(jì)算兩個(gè)通道之間相位和幅度差，并且在3、4和5GHz頻率下進(jìn)行測量，如圖10和11所示。注意，圖12和13顯示的是兩個(gè)信道之間的平均相位和幅度差。

結(jié)果表明，按照上述步驟構(gòu)建的下一代多通道相干測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變化范圍在±1°以內(nèi)的相位差，且幅度差的變化保持在0.05 dB內(nèi)。

圖13：平均通道間幅度差隨時(shí)間的變化。

結(jié)論

隨著多通道相位相干系統(tǒng)在電子戰(zhàn)和雷達(dá)應(yīng)用中的普及，對(duì)此類系統(tǒng)進(jìn)行高效測試和部署的需求正日益凸顯。此外，對(duì)于多通道RF系統(tǒng)，測試和測量設(shè)備能夠提供同等或更高的相位和幅度對(duì)準(zhǔn)精度是至關(guān)重要的。

本文介紹了測試多通道相位相干系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和要求，提出了一個(gè)基于平臺(tái)化方法的下一代測試系統(tǒng)來解決這些挑戰(zhàn)，并概述了一種基于FPGA的軟件定義校準(zhǔn)過程，通過內(nèi)部校準(zhǔn)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)持續(xù)的相位一致性。

測試結(jié)果展現(xiàn)了多通道相位相干測試系統(tǒng)的相位和幅度變化的穩(wěn)定性。利用PXI平臺(tái)的可擴(kuò)展性和模塊化特性，上述雙通道相位相干VST系統(tǒng)的架構(gòu)可以進(jìn)一步擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)相位和幅度變化精度保持一致的4 x 4或8 x 8相位相干測試系統(tǒng)。