[发明专利]超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR)系统测试技术领域，特别是一种超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)是一种对地面目标进行成像观测的微波遥感手段。具有能够全天时全天候工作的优点，因而广泛应用于国防、自然资源勘探、灾害监测等领域。随着SAR成像技术的不断发站，SAR成像的分辨率也在不断提高。超宽带SAR可以实现优于0.1m的分辨率，能够对地面实现非常精细的成像，无论在军事还是在民用方面都具有非常重要的意义。

然而超宽带SAR需要发射和接收绝对带宽非常宽的线性调频信号，以目前的硬件技术水平很难采集带宽如此高的信号，因此需要通过多通道接收，即利用滤波变频组件将接收信号分成许多带宽较小的信号进行采集，在成像的时候再通过频带合成的方式恢复宽带信号。但是在进行每个通道的下变频接收时，由于模拟元器件的非理想特性，会在接收信号中引入额外的幅相误差，通道越多，引入的误差也越多。而SAR的频带拼接以及成像处理对于信号幅相特性的要求非常严格，微小的误差都会导致成像质量的严重恶化。大的通道误差会严重影响后处理阶段的频带拼接，难以实现高分辨率成像。因此需要对多通道接收机的若干个下变频通道的幅相特性进行精确的测试，以保证其引入的误差在频带合成可以容忍的范围之内。

三混频器技术(Three-Mixer technique)是目前对于变频组件幅相特性测量较为常用的一种技术，该技术是利用三只混频器A，B，C进行两两级联，共三种级联方式(A-B，B-C，A-C)，对于每种级联方式分别利用矢量网络分析仪进行幅相特性的测试，共得到三组方程，联立后能够解出每只混频器的幅相特性，然后利用已知幅相特性的混频器再与被测器件进行级联，得到总响应后去除已知混频器的频响即得到被测器件的频响特性。该技术的优点是所用的矢量网络分析仪不需要具有频偏功能，其缺点是操作和计算较为繁琐，需要手工或编程计算，另外，更为重要的是其测试精度受到混频器端口驻波的影响较大，在进行三混频器两两表征的阶段，混频器之间的匹配特性会带来系统误差，该误差是此测试构架决定的，并不能通过仪器进行校正，该误差会在被测件测试阶段转移到测试的结果中，影响测试精度，另外，在被测件测试阶段，被测件与已知频响的混频器间的匹配特性亦会对测试精度产生一定的影响，尤其对于相位特性的测量的准确性影响更为严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性的测试方法，该方法能够克服传统测试技术存在的不足，能够对超宽带SAR多通道接收机的下变频接收通道的幅相特性进行精确快捷的测量。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法，其包括步骤：

S1)搭建参考混频器，并接入矢量网络分析仪；

S2)分别在被测下变频接收通道的输入频率范围和输出频率范围内对矢量网络分析仪的两个端口进行标准的单端口校准；

S3)搭建校准混频器，并进行校准混频器的表征；

S4)利用校准混频器进行直通校准；

S5)将校准混频器的位置用被测下变频接收通道进行替代后，测试下变频接收通道的幅相特性。

所述的超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法，其所述步骤S1中的参考混频器，采用普通商用混频器，其工作频率范围要等于或者宽于被测器件的频率范围；参考混频器接于矢量网络分析仪的源输出1和接收机R1输入端口2之间。

所述的超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法，其所述步骤S2中的单端口校准，是指在被测器件变频前后的频率范围内，分别对矢量网络分析仪的两个端口进行开路、短路、匹配负载的校准。

所述的超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法，其所述步骤S3中搭建校准混频器，采用普通商用混频器级联低通滤波器来实现。

所述的超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性测试方法，其所述步骤S3中的表征，是指利用一系列的特性参数：输入及输出匹配、幅相特性来表示这个元器件的特性。

所述的超宽带SAR接收机下变频接收通道幅相特性的测试方法，其所述表征的过程，是将校准混频器的射频端与矢量网络仪端口1连接，在被测器件变频后的频率范围内对校准混频器的中频输出端进行单端口校准，校准包括开路、短路、匹配负载；利用安捷伦公司的具有矢量混频校准功能的网络分析仪仪器，将对测试的数据自动进行计算以进行表征；

表征完成后的数据存到一个数据文件中，在以后需要时，调出来直接使用。