一种基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法与流程

1.本发明涉及控制测量技术领域，具体涉及一种基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法。


背景技术：

2.当前雷达、卫星通信、无线通信等领域高速发展，相应系统中射频收发链路中射频芯片噪声对整个系统性能的影响越来越大，因此对射频芯片进行噪声测试是验证射频芯片性能的必要环节。对于大规模量产射频芯片进行噪声系数测试还要考虑提高测试效率和测试便捷度的问题，目前如何进行高效率高便捷度噪声系数测试是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法，能够一次性最多可对16路工作频率为50m
‑
12ghz的射频芯片进行噪声系数测试。
4.为实现上述目的，本发明技术方案如下：
5.本发明的一种基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法，多通道频谱仪具有两个信号接收机，每个信号接收机和两个接收通道相连，每个接收通路具有四个信号输入端口；
6.首先将负载电阻接在任意一个信号输入端口，调整频谱仪的参数在工作频率得到噪声功率p1；
7.然后移除负载电阻，将被测件输出端接在上步骤中负载电阻所接的信号输入端口，在被测件输入端口接上负载电阻，被测件直流加电后频谱仪在工作频率测量得到噪声功率p2；
8.最后将噪声功率p1、噪声功率p2和相应的测试参数代入到被测件的噪声系数的计算公式中，即可算出被测件的噪声系数。
9.其中，所述相应的测试参数包括分辨率带宽rbw、频谱仪输入端口反射系数γ
sa
、被测件输出端口γ
out
、室内温度t1、工作温度t2、被测件增益g、线缆损耗l以及等效噪声带宽系数bn；
10.被测件的噪声系数的计算公式为：
[0011][0012]
其中，f为被测件的噪声系数。
[0013]
其中，噪声信号通过多通道频谱仪射频通道中的开关、变频模块以及矢量信号接收通道对噪声信号的功率和频率进行调理和变换，经调理后的噪声信号在系统中进行信号分析得到负载电阻的噪声功率p1和被测件的噪声功率p2。
[0014]
其中，所述负载电阻的阻值为50ω。
[0015]
其中，所述信号接收机为工作频率为50m
‑
12ghz的射频接收机。
[0016]
有益效果：
[0017]
本发明的一种基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法，多通道频谱仪具有一次性采集16路噪声信号的功能，系统软件对采集到的噪声信号按照相应的计算方法进行分析和处理。相比于校准和测试过程比较繁琐的其他方法，多通道频谱仪通过对50ω负载的噪声功率值和输入端接50ω负载被测件的噪声功率值进行采集和运算，方便快捷的完成了多个射频芯片噪声系数的测量，同时扩展了多通道频谱仪的应用范围。
附图说明
[0018]
图1为本发明所用的多通道频谱分析仪功能架构框图。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0020]
基于多通道频谱仪的噪声系数测量方法将噪声系数测试融入到具有多通道的频谱测试分析仪对噪声功率的测试中，借助多通道频谱仪进行噪声功率采集和计算，提高了射频芯片噪声系数测试的测试效率和测试便捷度，同时使噪声系数测试成为多通道频谱仪的一个重要拓展功能。本发明提出基于16通道两接收机频谱仪的增益法进行噪声系数测量，根据频谱仪的结构和功能进行噪声系数测试工作。其中，50ω负载电阻和被测件的噪声功率通过16个射频端口中的任意一个进行连接；噪声信号通过多通道频谱仪射频通道中的开关、变频模块、矢量信号接收通道对噪声信号的功率和频率进行调理和变换，经调理后的噪声信号在系统中进行信号分析得到负载电阻和被测件的噪声功率；多通道频谱仪中包含噪声系数测量软件，软件中包含通过噪声功率和其他参数进行噪声系数计算的算法，通过将硬件采集到的噪声功率和相应的测试参数代入到软件算法(通过计算公式实现)中，软件即可算出被测件的噪声系数。
[0021]
本发明具体方法如下：
[0022]
采用增益法对射频芯片进行噪声系数测试，增益法主要基于16通道两接收机频谱仪来分别对被测件和50ω负载产生的噪声进行采集，对采集的两个不同的噪声功率进行运算得出被测件噪声系数的值。
[0023]
其中，16通道两收发机频谱仪功能结构框图如附图1所示，多通道频谱仪具有两个工作频率为50m
‑
12ghz的射频接收机，可以对两路射频信号进行分析。每个信号接收机和两个接收通道相连，每个接收通路具有四个信号输入端口，由此构成16接收通道的频谱仪。16通道频谱仪可一次性完成16路噪声信号的采集，两个接收机通过系统内部开关切换来通过分时的方式完成对噪声信号的分析和处理。
[0024]
具体过程为：
[0025]
首先将50ω负载电阻接在射频芯片测试系统16个射频输入端口中的任意一个进行噪声功率测量，调整频谱仪的参数在工作频率得到噪声功率p1。
[0026]
然后将被测件输出端接在上步骤中频谱分析仪同一个输入端口，在被测件输入端口接上50ω负载电阻，被测件直流加电后频谱仪在工作频率测量得到噪声功率p2。
[0027]
最后将分辨率带宽rbw、频谱仪输入端口反射系数γ
sa
、被测件输出端口γ
out
、室内温度t1、工作温度t2、被测件增益g、线缆损耗l、等效噪声带宽系数bn等常数参数输入到多通道频谱仪的噪声系数测量软件界面，软件根据计算公式转换成相应的计算程序进行计算，即可计算出被测件的噪声系数，计算公式如下：
[0028][0029]
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。