相位同调性
想要让不同信号或信道维持同步是个困难的任务,这需要在多仪器环境中进行。一般而言,主要参考信号可用来校准所有的CLK信号。在(图1)所示的情况下,主要参考信号使用一条PXI触发线,将初始化触发传送到所有从属的模块。等到所有通道都准备好之后,则主要单元将送出一个触发事件的信号,接着所有模块将在下一个10MHz CLK信号源上开始运作。此方法可确保所有动作的开始时间均经过校准,因此所有信道可同时进行数据撷取或播放。
通用的频率参考提供时序校准,但不提供相位同调性。在波束成形应用中,这会带来问题,因为须透过振幅和相位偏移来建立波束码型。模拟真实世界的传输或测量时,通常需藉助通道之间的相位同调性。如果两个信号在时间上具有恒定的相对相位,代表它们具有相位同调性。如果每一次的信号产生或每个测量通道,都有其独立产生的信号,则每个信道的相位特性将各不相同,因而很难在多个通道之间实现恒定的相对相位。
藉由使用提供通道间相位同调性的模块化仪器,可以让所产生的信号或测量信道之间。具有相位稳定关系。要获致真正的相位同调性,方法之一是让每个通道共享一个本地振荡器(LO),确保所有通道具有相同的相位特性。利用这种方法,分析仪中的每个降频器,或是信号源中的每个调变器,都共享相同的相位特性,包括相位误差。在恒定的相位和通道间时序偏差(每个仪器路径中的延迟)下,工程师可全面分析射频路径的特性,如(图2)所示。测量系统必须能够容纳信道之间的振幅和相位差异。如未经过校验,测量结果的准确度将会下滑。使用校验技术来修正偏移后,工程师可确定所有测量差异均来自于待测物,而非测试设备。进行修正时,首先需测量通道间的差异,然后再进行调整。其方法是针对每个分析仪通道,每次在每个信号源信道上产生一个已知的参考信号,然后对结果进行测量。(图3)显示校验对于波束码型准确度的影响。
图2、透过共享的LO来实现多通道分析仪的相位同调
综上所述,有越来越多无线通信系统相继采用多天线技术。然而,这将为工程师带来新的挑战,因为他们必须针对这些复杂的多信道系统来开发并验证测试系统和方法。模块化仪器平台提供可扩充的信道数、信道间同步,以及相位同调和其他特性,可有效解决这些问题。