12.1.3　在轨测试系统的校准

在正式开始测量前，必须对测试系统的零值进行校准，否则将影响最终的测量结果。对零值的校准可自动进行，称为在线校准。在线校准的含义是在系统正式测量之前，控制计算机通过内部的校准程序，配置开关网络，自动执行校准过程，并将校准结果自动存入计算机中的数据库。

在线校准包括6项内容，分别是参数标定与装订、功率探头校准、注入信道校准、监测信道校准、上行信道校准、下行信道校准。注意公式中的单位用分贝表示。

1)参数标定与装订

开关网络校准前，有些参数必须进行精密校准，并将结果作为常数装订到计算机的数据库中，在自动校准和正式测量时直接调用。为描述方便，开关的状态用Sn_n表示，例如，图中的开关2处于状态3，则表示为S2_3。这些参数包括

·天线的发射增益，定义为Gau；

·天线的接收增益，定义为Gad；

·耦合器C1的耦合度，定义为Gju；

·耦合器C2的耦合度，定义为Gjd；

·参考源到功率探头的路径损耗，包括电缆L0、S1_3、C0直通端，定义为Gref_p；

C1耦合端到功率探头的路径损耗，包括L1、S1_2、C0直通端，定义为Gju_pm；

C2耦合端到功率探头的路径损耗，包括L2、S2_2、L7、C0耦合端，定义为Gpm_jd。

2)功率探头的校准

功率探头的校准是其他4项校准的基础。校准路径为参考源、L0、S1_3、C0直通端、功率探头、功率计。参考源输出一个功率准确且稳定的标准信号，根据参考源到功率探头的路径的已知损耗Gref_p，功率计执行校零程序，完成功率探头的校准。

3)注入信道的校准

注入信道的校准路径为信号源、L5、S3_2、L3、S1_1、C0直通端、功率探头。在计算机的控制下，信号源输出一个射频信号，并将输出功率的数值保存到数据库中；同时计算机切换开关状态，将开关S3置为状态2，开关S1置为状态1，用功率计测量C0直通端处的功率；两功率的差值为注入信道的路径损耗。路径损耗的计算公式为

式中Gsg_pm为注入信道路径损耗；Ppm为用功率计测量的功率；Psyn为信号源的输出功率。

4)监测信道的校准

监测信道的校准路径为功率探头、C0直通端、L7、S2_1、L4、S4_2、L6、VSA。信号源输出一个射频信号，先将开关S3配置为状态2，开关S1配置为状态1，测出C0直通端的功率；再将开关S2配置为状态1，开关S4配置为状态2，计算机记下VSA上的功率读数；两功率的差值为监测信道的路径损耗。路径损耗的计算公式为

式中Gpm_sa为监测信道路径损耗；Psa为用VSA测量的功率；Ppm为用功率计测量的功率。

5)上行信道的校准

上行信道的校准路径为信号源、L5、S3_3、高功率放大器、C1直通端、C1耦合端。信号源输出一个射频信号，将开关S1配置为状态2、开关S3配置为状态3，则信号注入到高功率放大器，放大器的输出通过耦合器C1的耦合端送到开关S1的位置2，用功率计测量出功率值，扣除C1的耦合度和L1、S1的损耗，即可计算出上行信道的损耗。路径损耗的计算公式为

式中Gsg_ju为上行信道路径损耗；Gju为耦合器C1的耦合度；Gju_pm为C1耦合端到功率探头的路径损耗；Psyn为信号源的输出功率。

6)下行信道的校准

下行信道的校准路径为C2耦合器端、C2直通端、低噪声放大器、S4_1、L6、VSA。信号源输出一个射频信号，将开关S3配置为状态2、开关S1配置为状态1，则信号注入到C0耦合器，用功率计记下功率；将开关S2配置为状态2，则信号通过C2注入到下行信道；将开关S4配置到状态1，记下VSA的功率读数；扣除C2的耦合度和C0直通端到C2耦合端的损耗，即可计算出下行信道的损耗。路径损耗的计算公式为

式中Gjd_sa为下行信道路径损耗；Gjd为耦合器C2的耦合度；Gpm_jd为C2耦合端到功率探头的路径损耗；Psa为用VSA测量的功率；Ppm为用功率计测量的功率。