[发明专利]基于矢量网络分析仪的无源互调异常点快速定位方法

摘要

本发明提供一种基于矢量网络分析仪的无源互调异常点快速定位方法，使用1台网络分析仪作为两路信号源以及接收机（频谱分析仪），两路测试信号分别进功放模块，经放大后通入测试装置进行合路形成2x43dBm的双音信号，加载于被测器件。反射PIM信号经过测试装置的滤波通道，滤波后PIM干扰进入网络分析仪进行测量，测量其幅度和相位。采用上述方案，可实现矢量网络分析仪对无源互调异常点的快速定位功能，增加了目前矢量网络分析仪的产品附加值，并且可以根据更高阶PIM产物对异常器件进行定位，对于只有高阶PIM产物落入接收带形成干扰的系统，如某信号卫星通信系统，有更好的适应性。

主权项

一种基于矢量网络分析仪的无源互调异常点快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：VNA的第一信号源产生测试频率的单频信号的第一路信号及第二路信号，所述第一路信号通过功分或耦合进入倍频单元；所述第二路信号经过VNA端口输入到功放;步骤2：VNA的第二信号源产生测试频率的单频信号的第三路信号及第四路信号，所述第三路信号通过功分或耦合进入倍频单元；所述第四路信号经过VNA端口输入到功放;步骤3：所述第一路信号及所述第三路信号通过倍频单元后混频、滤波后形成PIM参考信号，由VNA的接收机接收；步骤4：所述第二路信号及所述第四路信号进入功放，并经放大器放大后合路形成大功率双音信号，通过双工加载于被测件，被测件生成PIM干扰信号经过双工器由VNA的接收机接收；步骤5：将PIM参考信号、PIM干扰信号分别与本振信号混频，产生PIM参考信号的中频信号及PIM干扰信号的中频信号分别进入VNA第一接收机和第二接机，经中频调理后再经A/D采样形成PIM参考信号的数字中频信号及PIM干扰信号的数字中频信号分别发送至数字电路；步骤6：PIM参考信号的数字中频信号及PIM干扰信号的数字中频信号使用数字矢量接收技术接收，将余弦信号cos(2πft)和正弦信号sin(2πft)分别与PIM参考信号的数字中频信号及PIM干扰信号的数字中频信号相乘，通过低通滤波器滤掉高频分量，获得PIM参考信号的数字中频信号及PIM干扰信号的数字中频信号的相位以及幅度，设输入中频信号为Acos(2πft+θ)，恢复出 幅度A和相位θ的公式一及公式二：cos(2πft+θ)cos(2πft)=1/2(cos(4πft+θ)+cosθ)；cos(2πft+θ)sin(2πft)=1/2(sin(4πft+θ)‑sinθ);步骤7：利用PIM干扰信号的数字中频信号的幅度值A1，通过系数补偿获得PIM干扰信号的幅度或功率，记录功率值，以dBm或dBc为单位，作为PIM测试的功率测试结果，同时计算和记录PIM参考信号的幅度和相位以及PIM干扰信号的相位；步骤8：计算PIM参考信号和PIM干扰信号的相位差，并得到接收信号；令PIM干扰信号为D,PIM参考信号为R，接收信号数学表达式如下：S11=D*|R|/R;；步骤9：在仪器端面接入一标准的PIM干扰连接器，测试S11,其测试结果表示为PIM标准，即令PIM标准=S11，记录其相位信息用于校准；步骤10：接入被测电缆网络，测试S11，其结果表达为S11Temp，即S11Temp=S11，利用步骤9记录的相位信息进行补偿，获得PIM干扰信号相对于PIM参考信号平面的频域测试结果，计算公式如下所示：S11=（S11Temp‑PIM标准）*|S11Temp|/|S11Temp‑PIM标准|；步骤11：利用时‑‑频转换技术将频域测试结果转换为时间域测试结果，其峰值对应的时间点为PIM异常器件相对于测试端口的电长度，即为无源互调异常点，设时域响应表示为TPIM，则：TPIM=iFFT(S11)；步骤12：设PIM干扰的时域响应的峰值对应的传播时延为τ，异常点距离端口电缆长度为L，在电缆中电磁波的传播速度为C，则异常点距离为：L=τ*C。