针对第3项测试(共需要9个端口),R&S ZVT只需要两步就可完成(如图6和图7所示),同时结合Trace Math(轨迹计算,对多个轨迹进行任意的计算,以扩展测量功能)功能,可以实时的计算并显示各通道幅度/相位一致性(如图8所示)。
图6 R&S ZVT 针对智能天线幅度相位一致性的测试(第1步)
图7 R&S ZVT 针对智能天线幅度相位一致性的测试(第2步)
图8 典型的幅度一致性测试结果(校准口到各天线端口)
针对第4项测试,借助结合R&S ZVT的强大的Trace Math功能,可以将公式(2.3)中的θ编入ZVT的公式编辑器中,结合R&S ZVT测量的全矩阵(2.4),可以实时地显示各端口的有源反射系数,典型的测量结果如图9,图10所示:
图9 智能天线端口1的有源反射系数(k*d*sinθ=π/3条件下)
其中:k=2*π/λ,d=相邻天线单元的间隔(此两项为常量);
θ为智能天线合成波束的扫描角(此项为变量)
图10 智能天线端口1的有源反射系数(k*d*sinθ=π/5条件下)
其中:k=2*π/λ,d=相邻天线单元的间隔(此两项为常量);θ为智能天线合成波束的扫描角(此项为变量)。
由图9,图10可知,利用ZVT的8端口和强大的Trace Math功能,可以实时的显示任意扫描角下的各端口有源反射系数,为智能天线系统的研发和生产测试提供了极大的便利。
4 结束语
智能天线比普通天线复杂得多,对智能天线系统的性能评估也比较复杂。在研发和生产阶段必须对智能天线进行全面测试,这样才能对其性能进行全面的考核,将智能天线的优势发挥出来。使用一般的2端口或4端口矢网很难全面、快速地测试智能天线。而R&S的 ZVT 独具8个端口,并有强大的Trace Math功能,因此能满足智能天线的测试需求,能帮助天线厂家对其智能天线进行快速、全面的测试。
附:相关名词解释
极化:是指电场在空间的运动轨迹。当电场的运动轨迹为一条直线,称为线极化;当运动轨迹为一个圆(或椭圆)时,称为圆(或椭圆)极化。线极化又分为垂直极化(即极化方向与地面垂直)和水平极化;圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化(采用右手法则)。
天线增益:是指天线在空间某点的辐射功率相对于理想的点源(无方向性天线,实际上不存在)在该点的辐射功率之比。
有源反射系数:对一个多口天线(或微波器件)而言,其他若干个相关端口有激励的条件下某个端口的反射系数。