RF量测系统探索：从MIMO到波束赋形技术

"本文主要探讨了RF（射频）量测系统的设置，特别是涉及到MIMO（多重输入/输出）技术和波束赋形在无线通信和雷达应用中的运用。文章介绍了多通道相位同调RF量测系统的重要性和工作原理，并以PXI平台为例，展示了一种常见的相位同调RF量测系统的配置。此外，还强调了相位延迟校准对于系统性能的重要性以及如何实现相位同调的RF信号生成。" 在无线通信领域，MIMO技术已经成为提高数据传输速率和系统容量的关键。通过使用多个天线发送和接收信号，MIMO系统能够利用空间复用和分集，增强信号的稳定性和效率。同样，雷达系统也利用波束赋形来精确控制电磁波的传播方向，实现更准确的目标探测和跟踪，特别是在现代雷达系统中，电磁波束的动态控制已经替代了传统的机械扫描方式。 多通道相位同调RF量测系统是实现MIMO和波束赋形研究与测试的基础。如图1所示，这种系统通常由多个同步的RF分析器和RF信号发生器组成，它们位于同一个PXI平台中，确保所有设备在同一时间轴上运行，从而实现相位一致性。这对于精确测量信号间的相位关系至关重要，因为相位差异直接影响到MIMO系统中信号的叠加效果以及雷达系统中波束形状的形成。 在设定这样的系统时，首先要解决的是频率信号的同步问题。例如，NIPXIe-5673-6.6 RF向量信号发生器可以将基带信号升转换为RF信号，并且在多个通道间保持相位一致。图2描绘了双通道RF向量信号发生器的结构，强调了通道间共享的元件，这些元件需要特别关注以确保相位同调。 为了达到最佳性能，必须对多通道RF分析器之间的相位延迟进行校准。这一过程通常涉及测量并补偿各个通道间的固有延迟，确保在所有通道上信号的相位一致。这可以通过特定的校准程序和工具来实现，例如使用已知相位参考信号进行比较和调整。 设定相位同调RF量测系统是一项复杂但至关重要的任务，它涉及到无线通信和雷达技术的核心——利用空间维度进行信号处理。正确的系统配置和校准能够为MIMO系统的设计验证、雷达性能评估以及相关RF技术的研究提供坚实的基础。