一种基于腔体滤波器散射参数与螺钉映射提取的调试方法与流程

1.本技术是滤波器的调试技术领域，具体涉及一种基于滤波器散射参数与螺钉映射提取的调试方法。


背景技术：

2.腔体滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域，在通信基站系统中，主要用于选择通信信号，滤除通信信号频率外的杂波或干扰信号。由于加工工艺复杂，滤波器模型结构复杂，在制作流程中有一个调试环节，需要经验丰富且具有专业背景的技术工人来完成调试，但对于普通人员需要较长的培训时间才能达到专业技术水平，同时通过人工进行调试时，由于人员的技术水平差别和调试速度都不相同。由此需要一种方式来指导普通人员或自动化设备来完成这项工作，缩短培训时间，快速投入生产。
3.就目前的技术，主要有两种，一种根据已知滤波器详细内部结构，通过仪器来获取散射参数，计算耦合矩阵，找到滤波器上每颗螺钉和该工件耦合矩阵的映射关系，来指导调试。另一种，通过神经网络等ai技术搭建散射参数和螺钉的映射关系。
4.一种根据已知滤波器详细内部结构，计算耦合矩阵的方法，由于依赖理论模型导致加工误差会产生巨大影响导致很难完成调试，而第二种存在对于高阶滤波器的映射关系很难形成精准的映射关系。两种方法存在以下缺点：（1）现有技术过于依赖理想模型，很难克服实践生产出来的产品和理论结果的误差。
5.（2）调试速度太慢。
6.（3）没有和螺钉的高度有实质性的映射关系，指导不够清晰。
7.（4）调试成功率不够高，在高阶模型下的调试结果不理想。


技术实现要素：

8.对现有技术中存在的问题与不足，本技术利用矢量网络分析仪直接对通过生产的滤波器进行数据采集，能够很好地克服加工产生的误差，降低生产成本，调试精度高。通过将滤波器的s参数和螺钉的高度有实质性的映射关系，便于指导对通信知识不了解的人以及自动化设备进行开发。本技术通过不断地选择螺钉，可以有效地指导完成调试，降低对专业人员的依赖，减少人工成本，便于自动化生产。没有高阶多项式拟合的步骤，在现有的高阶滤波器一样能够完成调试，适用范围广。
9.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于腔体滤波器散射参数与螺钉映射提取的调试方法，调试方法包括以下步骤：s1，数据采集步骤，包括利用检测仪器对待测滤波器在稳定工况下进行检测，得到待测滤波器的标准s参数矩阵；再通过对每颗螺钉进行调节，获得每颗螺钉的s参数的波形影响数据，得到螺钉影响s参数采集矩阵；s2，进行搜索树预测步骤，包括对待测滤波器在初始状态下进行检测，得到当前待
测滤波器的s参数；再将s1中得到的所述标准s参数矩阵、所述螺钉影响s参数采集矩阵进行数据计算，得到待测滤波器的螺钉s参数预测函数；s3，进行螺钉调试步骤，利用s2中得到的所述s参数预测函数，根据射频指标，通过对待测滤波器的螺钉进行调节，调节至满足射频指标的螺钉高度，直至待测滤波器达到射频指标。
10.具体的，所述检测仪器为矢量网络分析仪。通过矢量网络分析仪直接对生产的滤波器经行数据采集，能够很好地克服加工产生的误差。
11.具体的，步骤s1具体包括：s11，将待测滤波器调试至稳定工况，记录现在稳定工况下的参数，设为标准s参数矩阵为；由于本算法中，螺钉的高度可以看成网络分析仪的输入，散射参数为网络分析仪的输出，待测滤波器需要一个符合指标的理想状态作为参考，因此需要先将待测滤波器调试至稳定工况，并记录其现在的输出s参数为s12，依次对每颗螺钉采取以下动作：a)保存待测滤波器稳定工况下的当前s参数，，n是所选的螺钉编号；b)顺时针转动螺钉，每转动一次stepheight（stepheight即为固定的采样高度），记录一下波形影响数据s参数，共计u次；然后将所述螺钉调节回到初始状态；再逆时针转动螺钉，每转动一次stepheight，记录一下波形影响数据s参数，共计v次，则可以生成以下矩阵：c)完成所有螺钉调节波形影响数据采集后，可以得到待测滤波器所有螺钉影响s参数的集合：将矩阵展开：，其中（1）。这样设置可在待测滤波器在稳定工况下得到每颗螺钉的调节高度的变化以s参数从矢量网络分析仪中读出，调试过程简单，易操作，降低人工成本。同时进一步的克服滤波器的加工产生的误差。
12.具体的，步骤s2具体数据计算包括：s11中待测滤波器在稳定工况时，得到的标准s参数矩阵，根据螺钉编号，记为；将矩阵展开： （2）；
将矩阵（1）-（2），得 (3)；这样可得到每颗螺钉调节时，对波形影响的数据差。
13.从仪表中读出待测滤波器初始状态下s参数，设，根据螺钉编号，记为；将矩阵展开： (4)；将矩阵（3）+（4），即得搜索树的展开结果：获得s参数预测函数。这样设置是通过对待测滤波器每颗螺钉的进行一次stepheight转动调节时，对波形的实际影响，得到待测滤波器在初始状态下，行一次stepheight转动调节时，对网络分析仪的输出s参数进行预测，可根据不同的射频指标，反向进行滤波器的螺钉的调节，以达到射频指标要求。
14.具体的，步骤s3具体包括：设s参数预测函数为p，其可写为：利用上式可以解得在不同射频指标要求情况下，调节每个螺钉，可以预测出波形变化的情况，然后对经行评价，评价函数用欧几里得距离：经行评价，评价函数用欧几里得距离：；找出矩阵中最大的元素，其中i就是要选择调节的螺钉编号，j就是其应该停的高度，建立：循环迭代以上步骤，直至滤波器达到射频指标。通过对s参数预测函数与射频指标要求进行评价，得到待测滤波器的螺钉高度调节矩阵，可根据实际射频指标要求进
行待测滤波器螺钉调节，直至完成射频指标调试。
15.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术利用矢量网络分析仪直接对通过生产的滤波器进行数据采集，能够很好地克服加工产生的误差，降低生产成本，调试精度高。通过将滤波器的s参数和螺钉的高度有实质性的映射关系，便于指导对通信知识不了解的人以及自动化设备进行开发。本技术通过不断地选择螺钉，可以有效地指导完成调试，降低对专业人员的依赖，减少人工成本，便于自动化生产。没有高阶多项式拟合的步骤，在现有的高阶滤波器一样能够完成调试，适用范围广。
附图说明
16.图1是本技术实施例调试方法流程图；图2是本技术实施例1滤波器调试系统；图3是本技术实施例2滤波器调试系统。
具体实施方式
17.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
19.实施例1：请参阅图1-图3，本实施例公开了一种基于腔体滤波器散射参数与螺钉映射提取的调试方法，所述调试方法包括以下步骤：s1，数据采集步骤，包括利用检测仪器对待测滤波器在稳定工况下进行检测，得到待测滤波器的标准s参数矩阵；再通过对待测滤波器的每颗螺钉进行调节，获得每颗螺钉的s参数的波形影响数据，得到螺钉影响s参数采集矩阵；s2，进行搜索树预测步骤，包括对待测滤波器在初始状态下进行检测，得到当前待测滤波器的s参数；再将s1中得到的所述标准s参数矩阵、所述螺钉影响s参数采集矩阵进行数据计算，得到待测滤波器的螺钉s参数预测函数；s3，进行螺钉调试步骤，利用s2中得到的所述s参数预测函数，根据射频指标，通过对待测滤波器的螺钉进行调节，调节至满足射频指标的螺钉高度，直至待测滤波器达到射频指标。
20.进一步的，检测仪器为矢量网络分析仪。
21.进一步的，步骤s1具体包括：s11，将所述待测滤波器调试至稳定工况，记录现在稳定工况下的参数，设为标准s参数矩阵为；s12，依次对所述待测滤波器的每颗螺钉采取以下动作：d)保存待测滤波器稳定工况下的当前s参数，，n是所选的螺钉编号；e)顺时针转动螺钉，每转动一次stepheight（stepheight即为固定的采样高度），
记录一下波形影响数据s参数，共计u次；然后将所述螺钉调节回到初始状态；再逆时针转动螺钉，每转动一次stepheight，记录一下波形影响数据s参数，共计v次，则可以生成以下矩阵：f)完成所有螺钉调节波形影响数据采集后，可以得到待测滤波器所有螺钉影响s参数的集合：将矩阵展开：，其中（1）。
22.进一步的，步骤s2具体数据计算包括：s11中待测滤波器在稳定工况时，得到的标准s参数矩阵，根据螺钉编号，记为；将矩阵展开： （2）；将矩阵（1）-（2），得 (3)；从仪表中读出待测滤波器初始状态下s参数，设，根据螺钉编号，记为；将矩阵展开： (4)；将矩阵（3）+（4），即得搜索树的展开结果：获得s参数预测函数。
23.进一步的，步骤s3具体包括：设预测函数为p，其可写为：利用上式可以解得在不同情况下，调节每个螺钉，可以预测出波形变化的情况，然后对经行评价，评价函数用欧几里得距离：经行评价，评价函数用欧几里得距离：；找出矩阵中最大的元素，其中i就是要选择调节的螺钉编号，j就是其应该停的高度，建立：循环迭代以上步骤，直至滤波器达到射频指标。
24.实施例2：实施例2与实施例1的区别在于：通过带有存储的计算机程序的计算机操作端，进行滤波器调试工作。
25.工作原理：本技术的调试算法中，螺钉的高度可以看成网络分析仪的输入，散射参数为网络分析仪的输出，设所有螺钉高度的集合为h，其中n 为螺钉的总数：设滤波器输出的s参数：设滤波器的传递函数为f(),那么螺钉高度和其输出可以表示为：相应的反向传递函数：如果能够求解出,螺钉的高度就能直接计算出，但一般情况下求解是非常困难的。本技术提供的调试方法，通过足够的数据采集，预测出调节每根螺钉可能会形成的s参数，通过建立搜索树，反推出螺钉的高度，避免了需要通过s参数解得每个螺钉的高度的困难。
26.以上结合具体的实施方式对本技术进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本技术保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本技术的精神和原理对本技术做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本技术的范围内。