天线线阵自动测试系统工程设计

相控阵天线的蓬勃发展,对天线线阵测试效率提出了迫切需求。文中提出了一种相控阵天线线阵自动测试系统的工程设计方法,该方法通过增加对天线线阵、微波矩阵开关以及测试仪表的控制,实现传统天线线阵手动测试系统的升级,使其具备对相控阵雷达天线线阵自动测试和故障隔离的功能。该测试系统用于多型线阵的测试,大幅提高了测试的效率,完善了雷达线阵的测试技术。     

一种5G手机的紧凑型16单元多频MIMO天线

提出一种应用于5G智能手机中结构紧凑的16单元多频段多输入多输出(MIMO)天线阵列。该多天线系统由8个紧凑天线阵列对组成,为了预留2G/3G/4G天线的布局空间,这8个天线阵列印刷在智能手机的两侧边上。每个天线阵列对由2个紧凑的间隙耦合环路天线组成,分别布置在系统板的上、下两侧;其中上侧天线工作在LTE band 46(5 150~5 925 MHz),下侧天线覆盖LTE band 42/43(3 400~3 800 MHz)。测试结果表明该天线阵列具有良好的阻抗匹配和隔离性能。同时还对MIMO一些包络相关系数进行了研究分析。最后研究了人手和头对整个天线性能的影响,仿真结果表明,在日常各种使用情况下,该天线阵列也具有良好的辐射特性。     

T/R组件阻抗失配对相控阵天线性能的影响

T/R 组件为满足低剖面的设计要求,收发开关一般采用集成度较高的单刀双掷(SPDT)开关设计方案,然而有源相控阵天线大角度扫描时随着有源电压驻波比的增大,会导致T/R 组件与天线辐射单元阻抗失配。文中分析了该阻抗失配问题,并对采用SPDT 开关的T/R 组件进行了阻抗失配实验,从发射输出峰值功率、组件发射效率、发射通道相位三个方面定量分析了T/R 组件输出端口阻抗失配对发射性能的影响,并将该T/R 组件应用于有源相控阵天线,通过测试等效全向辐射功率(EIRP)进一步讨论其影响。     

基于空时分组码的接收天线选择对MIMO系统性能的影响研究

对接收天线选择算法进行了研究,通过连续选择使出多输入多输出(MIMO)系统容量增加最大的天线的方法,用矩阵及行列式运算导出了一种接收天线选择算法,并基于空时分组编码(STBC),利用该算法对天线选择后的MIMO系统的容量和误比特(BER)性能进行了分析和仿真.结果表明,该算法在信噪比较小时,进行天线选择后,MIMO系统具有最大的遍历性容量(ergodic capacity);在BPSK调制和ML检测情况下,系统的误比特性能均明显优于无天线选择时的情况.     

一种用于5G 移动通信终端的双频MIMO天线系统

为满足5G 移动通信系统对信道容量的要求,提出了一种应用于5G 移动终端的双频多输入多输出(MIMO)天线系统。它由沿移动终端两个长边垂直放置的八个天线单元组成。该天线系统可以覆盖中国工业和信息化部(MIIT)所规划的3.3 ~ 3.6 GHz 和4.8 ~ 5 GHz 两个频段,且低频段和高频段的天线效率分别高于61% 和50%。通过优化各天线的相对位置和放置方向,使得各端口之间的隔离度优于15 dB。为更好评估天线系统性能,计算了MIMO天线的包络相关系数(ECC)和信道容量(CC)。所得该MIMO 天线系统在工作频段内ECC均小于0.1,且信道容量峰值可以达到36.8 bps/ Hz。同时,制作并测量了MIMO 天线样品,测试结果与仿真结果表现出良好的一致性。     

用于SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法

在空频编码(SFBC)多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中传输符号存在较高峰均功率比(PAPR)问题,采用SLM算法能够有效降低系统峰均功率比,但随着发射天线数的增加,较多的快速傅里叶反变换(IFFT)会增加系统的计算复杂度,因此,构造F矩阵并提出了一种基于F矩阵SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法。采用F矩阵作为相位序列组对空频编码信号进行独立处理,获得最优相位序列取共轭,将共轭序列中每两个旋转因子为一个单位交换位置,并扰码SFBC后各天线的信号,以此减少了每根发射天线上的IFFT次数。理论和MATLAB仿真分析表明,该算法获得了良好的峰均比性能,同时也降低了系统的计算复杂度。     

混洗网络中光开关矩阵研究

基于偏振控制技术,利用偏振光分束器和位相型空间光调制器构建1×2和2×1的节点开关单元,节点开关单元各端口间按照特定的映射规则和连接关系以光纤实现互连,从而得到一种新型的4×4光开关矩阵.该 4×4光开关矩阵利用位相型空间光调制器对信号光偏振态的控制实现路由,通过对其各输入端口光信号路由状态的分析表明,它可以完成信号光点对点的全排列无阻塞的输出与交换,同时,还具备部分的多点组播功能.该矩阵开关具有交换速度快、插入损耗小、串话低、性能稳定等特点,对于构建大规模的光互连网络具有一定的帮助.     

微小区环境下MIMO系统相关性的测量分析

多输入多输出（MIMO）技术应用于移动通信系统中可以提高频谱利用率，增加通信系统的容量．提高用户传输速率，因此，该技术已经成为后3G的关键技术之一。其信道容量不仅和通信环境有关。而且和阵元间信道响应的相关系数有很大的关系。为了对设计的MIMO系统进行评估，则需对其性能进行测试。提出了根据测试相关系数，间接得出信道传输矩阵H的方法。并在实验室环境下，以多天线系统为例。通过采集试验数据。对相关系数做了分析计算。     

用于MIMO系统基站的寄生振子开关八木分集天线

提出了一种用于MIMO系统基站的寄生振子开关八木分集天线.采用寄生振子开关八木天线阵列组成基站分集天线系统.该天线系统充分利用基站空间,在Z向进行组阵以获取阵列增益,在水平面则利用天线方向图的可重构性来进行方向图分集.通过MIMO通信平台的外场测试,得到了多天线系统的误码率的实验数据,说明了该基站天线的确具有提高信道容量、降低误码率的作用.     

基于S3C2410的射频开关矩阵控制系统设计与实现

在自动测试系统中,开关矩阵的主要功能是实现测试系统与被测试电路单元之间的信息交换,提高测试效率.介绍了一种基于ARM微控制器的射频开关矩阵控制系统设计方案,该方案采用基于ARM9的S3C2410微处理器作硬件开发平台,S3C2410的GPIO接口作控制输入,嵌入式Linux 2.4.18作系统软件平台.给出了控制系统的硬件电路结构和服务器软件流程.该系统通过拨码开关的选择,具有本地键盘和网口与上位机通信两种配置制方式,配置灵活,符合测试系统需求.     

一种短波MIMO系统模型及适用性分析

在现有Gesbert多输入多输出(MIMO)系统模型的基础上,结合短波天波信道的传播特点,建立了一种短波MIMO系统模型。所建立的模型是一种解析模型,可由接收天线相关矩阵、发射天线相关矩阵以及传播模式相关矩阵产生。通过对该模型进行适用性分析发现,其与实际HF MIMO系统的信道矩阵具有相同的秩特性。该模型避免了直接测量HF MIMO信道矩阵的复杂性和局限性,可以用于进行HF MIMO系统容量计算。     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

一种用于微波射频识别卡的圆极化微带天线

本文设计了一种用于微波非接触式射频识别卡的圆极化微带天线 ,采用AnsoftEnsemble7.0和Optimetrics模块分别进行仿真和优化 ,使输入、输出端口驻波比 ,左、右旋圆极化隔离度等参数满足系统性能要求。对加工的样品进行测试 ,结果显示 ,天线中心谐振频率为 5 .8GHz,左、右旋圆极化隔离度约 2 0dB ,天线有效方向角6 0° ,天线增益为 5dBi,达到实用化要求     

基于奇异值分解的MIMO-OFDM系统角域MAP信道估计算法

最大后验概率信道估计算法应用于多输入多输出-正交频分复用(MIMOOFDM)系统时需要大规模的矩阵求逆和乘积运算,且系统数据传输效率随发送天线数的增加明显降低.为克服这些问题,提出了一种基于奇异值分解的角域最大后验概率信道估计算法.该算法通过期望最大化把(MIMO)信道估计问题简化为一系列独立的单输入单输出(SISO)问题,并使用奇异值分解避免了大规模矩阵求逆和乘积运算;通过多个OFDM符号联合估计信道提高了系统数据传输效率及算法的估计性能.仿真实验验证了此算法的有效性.     

可变速率可变功率的V-BLAST系统的性能分析

对采用V-BLAST算法的多输入多输出无线通信系统的功率控制进行了研究,提出了一种新的基于相邻时隙平均功率控制的功率控制算法,通过对不同发射天线的连续时隙功率的综合控制达到提高系统发射功率利用率的目的,将发射功率的变化反映到天线发射端数据速率的变化,提高了系统的频谱利用率,从而提高了系统的性能。文章提出的速率分阶的方法,为多输入多输出无线通信系统提供了一种可行的自适应调制方法。仿真结果表明,采用相邻时隙平均功率控制算法不仅可以提高系统的发射功率利用率的10％,而且能够改善系统性能0．5dB左右。     

MIMO-OFDM中的窄带干扰抑制研究

相比传统的单输入单输出系统（SISO）天线,多输入多输出（MIMO）天线系统能够为用户提供更大的系统自由度,从而获得更佳的通信能力。本文主要讨论在密集多径环境下,使用多天线技术对带内干扰的抑制。研究在室内和室外环境中,在具有丰富延时扩展和路径损耗的典型多径信道上,窄带干扰对多天线系统的影响。结果表明,采用多天线技术能够有效对付窄带干扰,提高系统性能。本文给出了多天线系统在具有不同数量多径信道情况下的性能分析、仿真和实验结果。实验结果是采用由Silvus科技开发公司开发的通用MIMOOFDM试验平台进行测试获得的。该试验平台使用类似802．11n标准的波形。实验结果表明,本文提出的方法对干扰信号的抑制达到30dB。在强干扰情况下的数据吞吐量依然能接近无干扰情况下数据吞吐量的50％。进一步实验证明,本文的方法能在－20dB的信干比（SIR）情况下实时接收23Mbps的数据流。     

基于二分法的混合信号接口板的设计

介绍了一种基于二分算法的混合信号接口板.该接口板可通过编程任意配置测试芯片管脚实现模拟或数字信号输入端口与输出端口的无损连接,可广泛应用于芯片自动化测试领域.本设计采用二分法来实现管脚的分级,采用遍历引脚逐一比较的方式来配置引脚连接,通过控制模拟开关阵列来实现模拟信号的输入与输出端口连接,通过FPGA实现数字信号的输入与输出端口连接.该设计方案利用极少的开关实现了复杂线路的配置,具有较高的资源利用率,极大降低了芯片测试的难度和成本.     

多扇区天线阵列中的微带开关设计与实现

在宽带无线网络中,为了扩展传输距离和提升链路速率,天线系统的性能至关重要。提出了一种应用于多扇区天线阵列中的单刀八掷微带开关,工作频段为5．7-5．9GHz,多扇区天线阵列共包括八个扇区,每个扇区天线水平面波束覆盖范围为45°,信号通过单刀八掷微带开关在各扇区天线间进行高速波束动态切换,从而在满足高增益的同时实现了水平360°全向覆盖。单刀八掷微带开关由微带线和PIN二极管构成,通过采用ADSMomentum电磁场仿真工具进行仿真及实际生产并进行测试,结果表明所设计的单刀八掷微带开关的插入损耗、隔离度和驻波比等关键性能指标均达到设计要求。     

W波段集成化收发组件设计北大核心CSCD

基于混合微波集成电路技术(HMIC)设计了一种W波段小型化高频收发组件。该收发组件由固态发射机、环形器和接收机三部分组成。发射支路输入信号经过倍频放大后进入二选一开关,输出到天线自检口或经由环形器输出。为了实现高输出功率,该组件采用功率合成的设计思想,通过3 dB波导桥结构实现对两路功放的合成,解决了单个单片功率放大器的输出功率有限的问题。所设计的收发组件整体尺寸为125 mm×90 mm×26.5 mm。实测结果表明,在90~96 GHz工作频带范围内,遥测电压4.23 V。该收发组件的发射部分输出功率范围为33.6~35.4 dBm,开关隔离度大于110 dB;接收部分增益范围为30.2~33 dB,噪声系数小于6.5 dB。该组件具备良好的射频性能,同时实现了高集成度、大功率、高增益、高隔离度的要求。     

一种基于LXI总线的TR组件S参数自动测试系统的设计

针对有源相控阵雷达天线中TR组件S参数测试工作量大、控制信号繁琐且测试结果需要大量分析处理的特点,设计了一种基于LXI总线的TR组件S参数自动测试系统。重点阐述了单次校准多次测量技术、开关矩阵设计、LXI总线仪表通讯等关键技术。该测试系统具有快速高效、可靠性高、使用方便灵活的特点,能够满足TR组件的测试要求。