一种5G通信衰减矩阵校准装置及方法与流程

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种5g通信衰减矩阵校准装置及方法。

背景技术：

5g用多通道衰减可调矩阵，主要包括功分，固定衰减，电调衰减，合路器及驱动控制几个部分。射频信号由输入端口输入，输出端口输出，例如8x8衰减矩阵有8个输入端口，8个输出端口，共64个通道。

对于多通道衰减可调矩阵来说，只有准确获取各个通道不同频率、不同配置电压下的衰减值，才能对衰减矩阵进行准确校准，从而实现其功能要求。

对于5g用8x8衰减矩阵，每通道固有差损为40db左右，按照衰减量60db的指标，在24～30ghz频率下，衰减范围已接近矢量网络分析仪的动态范围，直接使用矢量网络分析仪进行测试，在大衰减状态下不能快速、准确测得衰减值。更不能采用差损更大的同轴开关搭建校准装置的方式进行校准。

现有的校准方式：按照现有校准方式，直接将矢量网络分析仪预热并校准后，接入衰减可调矩阵整机的输入输出端口，整机其他14个端口接匹配负载。按照设定好的电压步进对衰减矩阵进行设置，记录每个步进下矢量网络分析仪测得的差损数据，而后使用专用软件对数据进行处理，得到衰减矩阵此通道的校准结果。同理，对其他63个通道进行校准。

现有的方案存在的缺点为：

1、衰减矩阵本身的差损较大，大衰减状态下接近矢量网络分析仪分析仪的动态范围，不能快速、准确地测得衰减矩阵的通道差损，需要牺牲校准效率来提高校准精度；

2、校准时，非校准端口需要接匹配负载，以8x8衰减矩阵为例，需要连接14个匹配负载，适用于24～30ghz的匹配负载，价格比较昂贵，导致校准成本较高；

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种5g通信衰减矩阵校准装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种5g通信衰减矩阵校准装置，包括通道控制单元和1选8同轴开关；通道控制单元与1选8同轴开关通过线路连接。

此外，本发明还提到一种5g通信衰减矩阵校准方法，该方法采用如上所述的5g通信衰减矩阵校准装置，包括如下步骤：

步骤1：将校准装置接入矢量网络分析仪并预热；

步骤2：对校准装置的各个通道进行校准，并保存校准值；

步骤3：将单个衰减模块接入校准装置；

步骤4：通道控制单元控制1选8同轴开关选通此衰减模块的其中一个校准通道；

步骤5：按照设定好的电压步进对此衰减模块进行配置，测试每个步进下矢量网络分析仪差损数据；

步骤6：保存步骤5所得的测试结果；

步骤7：对测试数据进行处理，完成单个衰减模块的单个通道的校准；

步骤8：重复步骤4-7，对单个衰减模块的其它通道进行校准，直至单个衰减模块的全部通道校准完成；

步骤9：重复步骤3-7，直至全部衰减模块的全部通道校准完成；

步骤10：将全部衰减模块装入整机，完成整机的衰减量校准。

本发明所带来的有益技术效果：

直接对衰减模块进行校准，与整机校准相比，剔除了功分模块、穿墙连接器、同轴电缆带来的插入损耗，通道插入损耗小，降低了对矢量网络分析仪动态范围的要求，提高了测试的准确度，从而提高了校准准确度；

模块化校准，由于降低了通道固有的插入损耗，在大衰减状态下，不必采用降低矢量网络分析仪中频带宽的方式来提高测试准确度，从而提高了校准效率；

在整机校准时，需要接14个匹配负载；直接对模块进行校准，使用双端口矢量网络分析仪，配合1选8负载型同轴开关，无需匹配负载，并且通过通道控制，进行无人值守测试，大大降低了硬件和时间成本；

机装前就能对衰减模块功能进行测试，避免后期拆卸维修，降低进度风险。

附图说明

图1为本发明校准装置的结构示意图。

图2为本发明校准方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

本发明不再将衰减矩阵的校准放在整机中，而是利用同轴开关对衰减模块进行直接校准。本发明的校准装置的基本结构如图1所示，包括通道控制单元和1选8同轴开关；通道控制单元与1选8同轴开关通过线路连接。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本发明还提到一种校准方法(如图2所示)，用于对衰减模块进行校准。

步骤1：将校准装置接入矢量网络分析仪并预热；

步骤2：对校准装置的各个通道进行校准，并保存校准值；

步骤3：将单个衰减模块接入校准装置；

步骤4：通道控制单元控制1选8同轴开关选通此衰减模块的其中一个校准通道；

步骤5：按照设定好的电压步进对此衰减模块进行配置，测试每个步进下矢量网络分析仪差损数据；

步骤6：保存步骤5所得的测试结果；

步骤7：对测试数据进行处理，完成单个衰减模块的单个通道的校准；

步骤8：判断单个衰减模块的全部通道是否校准完成；

若：判断结果是单个衰减模块的全部通道校准完成，则执行步骤9；

若判断结果是单个衰减模块的全部通道没有校准完成，则执行步骤4；

步骤9：判断全部衰减模块是否校准完成；

若：判断结果是全部衰减模块校准完成，则执行步骤10；

若判断结果是全部衰减模块没有校准完成，则执行步骤3；

步骤10：将全部衰减模块装入整机，完成整机的衰减量校准。

共有8个衰减模块，每个衰减模块有8个通道。

根据衰减矩阵的原理及指标要求，模块级的校准相对整机级校准，不会对衰减精度的指标有任何不良影响，相反，还有多项突出优点；同时，能够对模块进行功能检测，避免模块机装后，出现功能异常导致拆卸的情况，有效地规避进度风险。

本发明采用基于模块校准的整机校准实现技术：将衰减矩阵的校准从整机转到模块，有效提高校准准确度、校准效率，能够降低进度风险；

采用多通道自动校准平台设计与实现技术：利用负载型同轴开关，搭建校准装置，大幅提升校准效率。

主要优点如下：

(1)提高校准准确度

直接对衰减模块进行校准，与整机校准相比，剔除了功分模块、穿墙连接器、同轴电缆带来的插入损耗，降低了对矢量网络分析仪动态范围的要求，提高了测试的准确度，从而提高了校准准确度；

(2)提高校准效率

模块化校准，由于降低了通道固有的插入损耗，在大衰减状态下，不必采用降低矢量网络分析仪中频带宽的方式来提高测试准确度，从而提高了校准效率；

(3)降低校准成本

在整机校准时，需要接14个匹配负载；直接对模块进行校准，使用双端口矢量网络分析仪，配合1选8负载型同轴开关，无需匹配负载，并且通过通道控制，进行无人值守测试，大大降低了硬件和时间成本；

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。