Wie man phasenkohärente HF-Signalkanäle ausrichtet

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Relative HF-Phase messen und korrigieren

Konfigurieren Sie zwei oder mehr Hochfrequenz-(HF-)Signalkanäle so, dass sie eine gemeinsame Trägerfrequenz und eine bekannte relative Phase erzeugen. Für die phasenkohärente HF-Signalerzeugung sind eine gemeinsame Referenz, synchronisierte Ausgangseinstellungen, reproduzierbare Triggerbedingungen und stabile Signalwege erforderlich. Verbinden Sie die Signalausgänge über angepasste, charakterisierte Kabel mit dem Prüfling oder einem Messempfänger, der Kanalphasen vergleichen kann. Legen Sie einen Referenzkanal fest und messen Sie jeden anderen Kanal dagegen. Verwenden Sie eine konstante Messbandbreite, ein einheitliches Erfassungsintervall und einen einheitlichen Signalpegel, um reproduzierbare Vergleiche zu gewährleisten. Verwenden Sie gegebenenfalls einen Splitter, Kombinator, Koppler oder ein Phasenvergleichsgerät, das für die verwendeten Frequenzen und Leistungspegel geeignet ist. Notieren Sie Frequenz, Ausgangsamplitude, Phasenverschiebung und Verbindungszustand für jeden Kanal, bevor Sie Korrekturen vornehmen. Halten Sie die Messreferenz und die physikalischen Verbindungen während der ersten Charakterisierung unverändert.

Um den relativen Phasenfehler über die Kanäle zu ermitteln, führen Sie Frequenz-Sweeps oder Wiederholungsmessungen an ausgewählten Betriebspunkten durch. Trennen Sie konstante Phasenverschiebungen von frequenzabhängigen Verzögerungen, indem Sie die Phasenänderung mit der Frequenz untersuchen und gegebenenfalls den Phasenverlauf abwickeln. Berücksichtigen Sie die Kabellänge, die Wiederholgenauigkeit der Steckverbinder und pfadabhängige Phasenverschiebungen, bevor Sie Abweichungen den Signalquellen zuordnen. Passen Sie die verfügbaren Phaseneinstellungen an oder wenden Sie berechnete Korrekturen an und erfassen Sie anschließend einen weiteren Satz von Kanal-Referenz-Messungen. Vergleichen Sie die Phasenausrichtung vor und nach der Korrektur unter identischen Testbedingungen. Wiederholen Sie den Test nach einer Änderung von Frequenz, Leistung oder Konfiguration, je nach gewünschtem Arbeitsablauf. Verbinden Sie bei Mehrkanalempfänger- oder Phased-Array-Experimenten die korrigierten Ausgänge mit ihren jeweiligen Ports und dokumentieren Sie die verbleibende Phasendifferenz, die Messunsicherheit und die Referenzbedingungen. Bewahren Sie die resultierenden Phasen-Frequenz-Verläufe mit den Testaufbau-Einstellungen zur späteren Validierung auf.

Mehrkanal-HF-Phasenausrichtungslösung

Die Synchronisierung mehrerer HF-Ausgänge mit einer gemeinsamen Zeit- und Frequenzreferenz erfordert einen präzisen und genauen Signalgenerator. Der Workflow für die phasenkohärente Ausrichtung nutzt die Mehrkanal-Vektorsignalgenerierung und einen kompatiblen phasenempfindlichen Messpfad, um relative Phasenverschiebungen zu bestimmen, Laufzeitverzögerungen zu charakterisieren und Korrekturen zu verifizieren. Keysight Pro Vektorsignalgeneratoren lassen sich für reproduzierbare Ausgangsbedingungen konfigurieren, messen Phasendifferenzen über ausgewählte Frequenzen und vergleichen Ausrichtungskurven vor und nach der Korrektur. Die Auswahl des Messempfängers, die Kabelcharakteristik und die Triggerung sollten der tatsächlichen Testkonfiguration entsprechen. Mit einer maximalen Frequenz von bis zu 54 GHz ermöglicht der Pro Vektorsignalgenerator die Prüfung mehrerer HF-Ausgänge mit präzisen und reproduzierbaren Ergebnissen.
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