根據(jù)VHF天線陣列的相位測(cè)量原理，提供AD8302相位檢測(cè)芯片，用于將兩到兩個(gè)接收器元件的校準(zhǔn)源信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓信號(hào)，然后用12 b精確的一對(duì)一A / D采樣量化，最后分析和糾正誤差，得到糾正相位誤差的方法。
　　過(guò)驗(yàn)證系統(tǒng)在低頻（2 MHz等）和高頻（300 MHz等）測(cè)量條件下給出的電纜相位誤差的精度，例如300 MHz信號(hào)輸入，電纜之間的距離誤差達(dá)到厘米的精度。廣泛應(yīng)用于天線陣列誤差校正及相關(guān)電纜誤差測(cè)量。鍵詞：VHF;天文學(xué);相位差檢測(cè);電纜; AD8302中圖分類號(hào)：TN820.1 5？ 34文件編號(hào)：A貨號(hào)：1004？ 373X（2017）09？ 0104？ 04總結(jié)：根據(jù)VHF相位測(cè)量的原理是使用AD8302相位檢測(cè)芯片來(lái)轉(zhuǎn)換兩個(gè)元件的縮放源信號(hào)的相位差網(wǎng)絡(luò)從接收器到傳輸電源線到相應(yīng)的直流電壓。
　　用12位量化精度進(jìn)行單通道模擬/數(shù)字采樣。經(jīng)分析并校正了誤差以實(shí)現(xiàn)相位誤差校正方法。纜相位誤差的準(zhǔn)確性由2 MHz系統(tǒng)和高頻（300 MHz）驗(yàn)證。輸入信號(hào)為300 MHz時(shí)，電纜之間距離的誤差精度可達(dá)到cm。系統(tǒng)可廣泛用于相關(guān)天線陣列的糾錯(cuò)和誤差測(cè)量。VHF;天文學(xué);相位差檢測(cè);電纜; AD8302簡(jiǎn)介VHF（甚高頻）無(wú)線電天線系統(tǒng)具有大天線尺寸和寬分布區(qū)域（30至300 MHz頻率范圍）的特性，并從每個(gè)接收信號(hào)天線。放大之后，CN相移權(quán)重形成完整的方向圖。后，長(zhǎng)電纜將多通道信號(hào)傳輸?shù)焦潭c(diǎn)，并將它們組合起來(lái)進(jìn)行數(shù)字量化。同的加權(quán)函數(shù)可以觀察天空不同區(qū)域的天線陣列[1]。VHF天線陣列的原理確定了相位誤差對(duì)天線陣列圖的顯著影響以及整個(gè)過(guò)程中天空區(qū)域中無(wú)線電功率的延續(xù)。位差主要由移相器和長(zhǎng)電纜引起。統(tǒng)的測(cè)量電纜相位差的方法主要通過(guò)電纜在不同溫度和濕度變化下的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)校正當(dāng)前的溫度，濕度等信息，但這種方法不僅僅是復(fù)雜，但也難以克服剩余電子元件引起的誤差，并且還介紹了經(jīng)驗(yàn)誤差。

　　研究的目的是設(shè)計(jì)STM32和AD8302系統(tǒng)來(lái)測(cè)量電纜的相位差在VHF天線陣列中，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)測(cè)量電纜的相位誤差以糾正相位誤差。系統(tǒng)非常適用于射電天文VHF天線陣列的數(shù)字信號(hào)處理方法的技術(shù)領(lǐng)域。VHF天線陣列從天文觀測(cè)的觀點(diǎn)出發(fā)，VHF天線陣列的靈敏度預(yù)計(jì)將達(dá)到約100毫瓦（MJY）和圖像的空間分辨率將達(dá)到的順序弧秒。線電矩陣的靈敏度取決于矩陣的總接收表面及其幾何形狀，圖像的空間分辨率主要由一對(duì)長(zhǎng)基線的長(zhǎng)度和方向決定。是由于對(duì)射電天文觀測(cè)精度和靈敏度的要求，高頻天線陣一般具有天線尺寸大，分布面積大的特點(diǎn)[2]。件中涉及的VHF天線陣列包括兩個(gè)干涉測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，距離為22 km，頻率范圍為30至80 MHz，用于觀測(cè)太陽(yáng)爆發(fā)和行星無(wú)線電爆發(fā)。理相關(guān)聯(lián)的相控陣列的數(shù)字信號(hào)是從每個(gè)天線接收到的信號(hào)被連接到數(shù)字移相器的低噪聲放大器放大，并且多通道信號(hào)由長(zhǎng)電纜傳輸?shù)揭粋€(gè)固定點(diǎn)。后，數(shù)字量化權(quán)重形成全局方向。種加權(quán)函數(shù)允許天線陣列觀察天空的不同區(qū)域。據(jù)網(wǎng)絡(luò)天線的相關(guān)知識(shí)，網(wǎng)元網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)矢量為：其中：目標(biāo)的角度，即相位調(diào)制相位調(diào)制參數(shù)它包含兩部分：由移相器引起的相位差是由長(zhǎng)電纜引起的相位差引起的，第一個(gè)用于調(diào)整指向的相位差。線網(wǎng)絡(luò)和后者包括由電纜本身和外部環(huán)境引起的相位差，例如天氣條件。者的總相位如下：其中：是電纜本身引起的誤差;這是由于自然環(huán)境引起的誤差，很明顯這個(gè)誤差對(duì)天線網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重向量有影響，為了獲得一個(gè)必須糾正的良好天線圖錯(cuò)誤[ 3？ 4]。AD8302相位檢測(cè)原理AD8302性能特性AD8302是ADI公司的芯片，用于測(cè)量2.7 GHz低頻的幅度和RF / IF相位差。部電路包含兩個(gè)精確匹配的寬帶對(duì)數(shù)檢測(cè)器，一個(gè)鑒相器，一個(gè)輸出放大器組，一個(gè)偏振單元和一個(gè)輸出參考電壓緩沖器。芯片可最大限度地減少由于高集成度引起的誤差和溫度差異。個(gè)輸入信號(hào)在50個(gè)系統(tǒng)中具有-60至0 dBm的動(dòng)態(tài)范圍，輸出電平靈敏度為30 mV / dB，輸出電流為8 mA，掃描速率為25 V /μs，相位測(cè)量范圍為0°至180°C。應(yīng)時(shí)間為40到500 ns。號(hào)[5]的增益和包絡(luò)帶寬等于30 MHz。量模式AD8302的工作原理測(cè)量模式AD8302主要由三種測(cè)量模式組成，一種是控制器和一種電平比較器，主要用于測(cè)量工作模式。

　　測(cè)量模式顯示在圖1中根據(jù)來(lái)自AD8302芯片數(shù)據(jù)，如果MSET和PSET輸入引腳直接連接到芯片的反饋，測(cè)量模式的芯片將在運(yùn)行默認(rèn)斜率和中心，斜率和中心可以根據(jù)MSET和PSET進(jìn)行劃分。
　　改本文中使用的測(cè)量電路必須在默認(rèn)斜率和中心運(yùn)行。VHF和低頻條件下相位測(cè)量方程式如下：其中斜率為10 mV /（°）;中心點(diǎn)為900 mV，相當(dāng)于90°的相移; 0°至180°的相位范圍對(duì)應(yīng)于輸出電壓。圍為0到1.8 V.當(dāng)工作模式為默認(rèn)測(cè)量模式時(shí)，理想的相位響應(yīng)曲線[7到8]如圖2所示。統(tǒng)組成原理系統(tǒng)由VHF天線陣列校準(zhǔn)測(cè)量模式組成，主要實(shí)現(xiàn)方案是利用信號(hào)源向網(wǎng)絡(luò)校準(zhǔn)信號(hào)源輸入電路供電相位信號(hào)頻率，每個(gè)網(wǎng)元天線接收信號(hào)和校準(zhǔn)信號(hào)的源信號(hào)通過(guò)微波開關(guān)連接到前置LNA，主要激活工作模式。線和校準(zhǔn)模式，并在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)天線接收鏈路的背面使用兩個(gè)功能。度員，進(jìn)入組合器，訪問(wèn)微波開關(guān)，通過(guò)選擇微波開關(guān)，每次選擇兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行相位差比較，使用AD8302進(jìn)行相位檢測(cè)，相位差被轉(zhuǎn)換成電壓。AD8302采用STM32F103ZET6的12 b 12 MHz ADC采樣速率實(shí)時(shí)采集輸出電壓。特率為115，200波特的串行端口和TFTLCD顯示器用作輸出顯示窗口。系統(tǒng)原理示意圖如圖3所示。硬件硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中，前端系統(tǒng)主要基于已經(jīng)構(gòu)建的30-80 MHz VHF天線陣列，并使用系統(tǒng)的源。
　　Agilent信號(hào)E8257D作為輸入信號(hào)。端系統(tǒng)主要使用STM32微控制器作為控制器，并使用其集成的CAN 12b作為采樣率，采樣率為12 MHz。STM32芯片有16個(gè)通道，最大轉(zhuǎn)換速率為1 MHz，1μs，最大ADC時(shí)鐘不能超過(guò)14 MHz。CAN的采樣周期有8個(gè)分類。樣周期越長(zhǎng)，采樣精度越高。樣。樣電壓不高于3.3V。用TFTLCD LCD或薄膜晶體管，礦用電纜尺寸為2.8英寸，分辨率為320×240，支持65K彩色顯示屏接口是一個(gè)16位并行端口80.串口采用STM32的5個(gè)串口之一，帶有波特率發(fā)生器，支持同步單端和半雙工通信，支持LIN連接，支持調(diào)制解調(diào)器等。文涉及的串口采用全雙工模式。件框圖如圖4所示。軟件每2 s讀取和顯示A / D通道數(shù)據(jù)，每21μs采樣A / D采樣時(shí)間。程基于Keil MDK5作為編程平臺(tái)。件流程圖如圖5所示。了適應(yīng)不同頻率的測(cè)試，程序?qū)y(cè)試模式配置為不同頻率和外部測(cè)試按鈕控制不同測(cè)試頻率的轉(zhuǎn)換。量結(jié)果和分析系統(tǒng)使用三個(gè)頻率測(cè)試，三個(gè)不同的頻率對(duì)應(yīng)不同的精度要求。

　　了測(cè)量由諸如自然環(huán)境之類的外部因素引起的電長(zhǎng)度和物理長(zhǎng)度誤差，基本算法主要包括反相計(jì)算以獲得兩者的物理長(zhǎng)度和電長(zhǎng)度。纜。據(jù)測(cè)量電纜的狀況分析測(cè)量數(shù)據(jù)。共進(jìn)行了6系列電纜相位差檢測(cè)，即0cm，4cm，9cm，15cm，20cm和30cm。據(jù)2 MHz，150 MHz，300 MHz和350 MHz源的測(cè)量結(jié)果，基于2 MHz，150 MHz，300 MHz和350 MHz測(cè)量數(shù)據(jù)的兩根相同電纜列于表1至表4中。差分析和校正根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，測(cè)量結(jié)果存在一定誤差：用Matlab分析數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)誤差是線性誤差，如圖所示6.要糾正錯(cuò)誤，將線性模擬錯(cuò)誤。圖7中可以看出，原因可能是引入的偏移誤差不是以模擬和數(shù)字方式處理的。條校正后的電纜基于2 MHz，150 MHz，300 MHz和350 MHz。

　　量數(shù)據(jù)見(jiàn)表5至表8.結(jié)論基于VHF天線陣列，本文介紹了差分測(cè)量系統(tǒng)。了糾正環(huán)境因素和其他因素引起的相位誤差，使天線陣列可以獲得良好的天線陣列，從而提高VHF。線陣列跟蹤源的精度。用AD8302在2 MHz，150 MHz和300 MHz下測(cè)量相位測(cè)量系統(tǒng)。STM32F103ZET6用作控制器來(lái)控制CAN采樣并將其顯示在TFTLCD和USART串行端口上。分析誤差后，線性調(diào)整測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)設(shè)計(jì)，對(duì)于300 MHz和350 MHz的兩種電纜長(zhǎng)度，測(cè)量精度為1 cm，在150 MHz時(shí)達(dá)到2 cm的精度。量系統(tǒng)用于校正天線權(quán)重向量，以獲得天線陣列的理想方向和測(cè)量精度。系統(tǒng)對(duì)于數(shù)字射電天文信號(hào)的處理具有非常重要的實(shí)際重要性。
　　本文轉(zhuǎn)載自
　　電纜價(jià)格 http://17dem.cn