一种利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置及方法与流程

技术特征：

1.一种利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：包括射频频综(1)和本振频综(2)；射频频综(1)与第一定向耦合器(3)相连，第一定向耦合器(3)直通端与移动电缆(4)相连，耦合端与参考混频器相连；移动电缆(4)连接到环形器(7)的端口一，环形器(7)的端口二通过放大器(8)连接至第二定向耦合器(9)，第二定向耦合器(9)的直通端与射频倍频器(10)相连，耦合端与环形器(7)的端口三相连，射频倍频器(10)连接至接收机(11)；参考混频器的中频输出端连接至采集卡(12)；本振频综(2)通过功分器分别连接至本振倍频器(13)和参考混频器，本振倍频器(13)连接至接收机(11)；接收机(11)通过中频处理模块(14)连接至采集卡(12)。

2.如权利要求1所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述第一定向耦合器(3)为双定向耦合器，所述参考混频器包括参考混频器一(5)和参考混频器二(6)，第一定向耦合器(3)的两个耦合端分别与参考混频器一(5)和参考混频器二(6)相连。

3.如权利要求2所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述参考混频器一(5)的中频输出端连接至采集卡(12)，所述参考混频器二(6)的中频输出端通过双工器(15)与采集卡(12)相连。

4.如权利要求3所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述功分器包括第一功分器(16)和第二功分器(17)，本振频综(2)通过第一功分器(16)分为两路，一路连接至本振倍频器(13)，另一路通过第二功分器(17)又分为两路，分别与参考混频器一(5)和参考混频器二(6)相连。

5.如权利要求4所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述采集卡(12)为高速A/D采集卡。

6.如权利要求4所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述接收机(11)包括HEB混频器。

7.如权利要求4所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置，其特征在于：所述第二定向耦合器(9)的耦合系数与放大器(8)的放大倍数相当。

8.一种采用如权利要求4-7中任一项所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置的校准方法，其特征在于，包括：

射频频综(1)产生射频微波信号，本振频综(2)产生本振微波信号，射频微波信号和本振微波信号分别经过M次倍频后，经接收机(11)产生中频信号，其中M为太赫兹信号的倍频次数；

射频微波信号经过移动电缆(4)从环形器(7)的端口一流入，经过放大器(8)及第二定向耦合器(9)，由第二定向耦合器(9)的耦合端流经环形器(7)的端口三，再注入到移动电缆(4)，由参考混频器二(6)接收；

参考混频器一(5)输出系统参考信号，参考混频器二(6)输出移动反射信号；利用双工器(15)将中频信号和移动反射信号一起由采集卡(12)采集，采集卡(12)还采集系统参考信号；

根据采集卡(12)采集到的信号得到相位信息，计算并校准移动电缆(4)所引入的相位误差。

9.如权利要求8所述的利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置的校准方法，其特征在于：

射频频综(1)和本振频综(2)信号的初相位分别为及系统参考信号的相位为：

$f_{ref}^0=f_{RF}^0-f_{LO}^0$

移动电缆(4)的电长度为进入参考混频器二(6)的射频信号相位为：

$f_{RF}^1=f_{RF}^0+2f_{RF}^l$

参考混频器二(6)中频输出的相位为：

$f_{ref}^1=f_{RF}^0-f_{LO}^0+2f_{RF}^l$

因此探测到的经移动电缆(4)的变化的相位为：

$f_{RF}^l=(f_{ref}^1-f_{ref}^0)/2$

探测到的中频相位为f_IF，则校准后的中频相位为：

$f_{IF}^{cal}=f_{IF}-{\mathrm{Mf}}_{RF}^l.$