矢量调制器测试数据的分析及提数方法设计黎剑（中国电子科技集团公司第二十九研究所，四川成都，610036）摘要：为了解决在从测试数据中提取模拟矢量调制器的数字控制数据时所产生的控制精度与测量时间之间的矛盾问题，本文通过对测试数据的分析，提出了通过对粗测数据进行插值后再提数的方法来解决该问题。实测数据表明，本文所设计的方法对模拟矢量调制器的幅相控制数据提取能达到较理想的结果，能有效的解决在工程应用中的问题。关键词：矢量调制器；自动测试；插值中图分类号：TP229文献标识码：ATheMeasureandtheApplicationoftheVectorModulatorJianLi(The29thResearchInstituteofCETC,Chengdu,Sichuan,610036)Abstract:Inordertosolvetheconflictingbetweenthemassivedataandthelongtimeofmeasuringwhengettingthedigitalcontroldataofthevectormodulator,thepaperintroducesasystemicmethodwhichincludingofanalyzingthemeasuredataandtheinterpolationofthemeasuredata.Theexperimentresultsshowthattheproposedmethodcouldgetansatisfactorydataofwhichcontrolstheamplitudeandphaseofavectormodulator.Therefore,themethodinthepaperisagoodguidanceforusingavectormodulator.Keywords:VectorModulator;AutoMeasure;Interpolation来对射频通道进行幅相扫描以获取矢量调制器的全部幅相控制特性，最后根据扫描得到的幅相控制数据使用特定算法提取系统所需要的特定幅相控制数据。要提高获取的幅相控制数据的精度，需要降低在矢网扫描时所加IQ控制电压的步进，但这样同时会大大增加测量的时间。比如对于-1~0V电压控制范围的矢量调制器，在以10mV的细步进作单通道测量时，其耗时就达半小时以上，这对构建一个有数百个通道的系统来说，时间上是不可接受的。实际上，要获取更高精度的控制数据，10mV步进仍然是不够的。为了解决这个问题，本文通过分析矢量调制器的测试数据，使用一种三次卷积插值算法来将粗步进测试数据通过数学方法拟合成细步进数据，进而达到提取出更高精度的幅相控制数据的目的。通过实验数据表明本文的方法能有效的解决矢量调制器的提数问题，并达到实际应用需求。1引言矢量调制器在通信、雷达及电子对抗等领域都有着广泛的应用价值。其典型用途主要包括：射频干扰信号的抵消[1]，数字通信系统中的正交调制以及相控阵系统中的幅相控制。幅相控制是现代相控阵系统的核心功能之一，基于独立衰减器加移相器的幅相控制方式已经得到了广泛的应用。近年来随着相控阵技术的发展，为了获得更灵活的幅相控制能力，基于模拟矢量调制器技术的相控阵系统的应用也逐渐成为研究的热点[2]。矢量调制器受两路独立输入的模拟IQ电压来控制射频信号的幅相特性，其主要优点是能同时进行幅相调整以及能实现360°的高精度移相；其主要缺点是受模拟电压控制，不能直接接入数字系统。为了使其能以数字的方式进行控制，需要以D/A来作为控制媒介，同时在射频系统装配完成后使用矢量网络分析仪109电子科学技术ElectronicScience&Technology2014年2矢量调制器的原理及测试系统的构建矢量调制器的典型工作原理是：一个正交分配器（电桥）将输入信号正交分解后馈入两个双极性衰减器，信号最后通过同相功率合路器相加到一起。假设矢量调制器的输入信号为：（1）其中A为信号幅度，ωc为载波频率，φin为信号相位定义双极性衰减器的控制电压为ωI和ωQ，可得矢量调制器对输入信号产生的衰减和相移为：图2矢量调制器的自动测试系统与{Ac,φc}之间的粗步进映射数据。这里以一个IQ控制电压范围均为-1~0V范围的矢量调制器测试为例，测量的步进为50mV，将所测的幅相数据{Ac,φc}转换为极坐标图以二维平面的形式绘制出来，如图3所示其中粗线圆环所代表的是增益为-14.78dB。（2a）（2b）图1矢量调制器的原理根据图1中的关系，可得矢量调制器的最终输出信号为：（3）由式（3）可知，矢量调制器的工作本质是通过控制Ac和φc来改变输入信号的幅度和相位。而由式（2）可知，矢量调制器的幅相调整功能主要受控于ωI和ωQ，因此要获得矢量调制器的性能，也就是要测得{ωI,ωQ}与{Ac,φc}之间的实际映射关系...