成果名称          基于5G测试系统的射频连接转换实验系统研制及应用

成果类型          实验仪器设备研制

负责人              陈冰洁（实验师/硕士）

所属单位          物理与电子工程学院

成果概述    

实验室原有的射频连接器大多工作频段在2 GHz以下，且工作频带较窄。同时，原有的射频连接器只能对单端口器件进行测试，无法对多端口器件的幅相一致性和隔离度以及端口的合成性能等进行测试，也无法提供5G通信频段所需的各类信号。

随着5G时代的到来，对天线波束赋型、干扰抑制以及指向精度的要求更高，需要基站天线的端口数更多，测试不再只是单纯关注天线的端口驻波，还包括隔离度、幅相一致性、波束指向的准确性、副瓣电平、波瓣宽度等波束的辐射特性等测试指标。实验室原有的射频连接转换器不具备这些功能，同时，市面上同类产品价格昂贵，单个器件价格均在8K-1W左右。

针对实验室原有的射频测试系统工作频段不合适、工作带宽较窄且无法测试多端口收发器件等问题，结合当前5G系统硬件设备测试过程中需要的测试平台，研制了4种不同规格并能够满足应用于5G测试系统的射频测试套件，包含功率分配网络、定向耦合器、腔体滤波器和宽带180°平面功分器。这些测试套件能为5G天线测试提供分配、引向、选频和差分等信号，有效改善了原有器件工作频段较低和工作带宽较窄的问题。同时，通过相关设计，可以灵活调整射频器件的工作频段，根据后续不同频段电路的测试需求快速调整设计。

以该项目中部分内容作为毕业设计课题，在项目执行过程中，培养了9名本科生进行射频电路相关设计的学习，拉进了理论知识和实际工程应用之间的距离，提升了学生的就业竞争力。

利用该项目设计加工的测试套件，为5G天线的测试提供了具有较高精确度的射频输入信号，使得天线能够正常工作。使用所设计的测试套件，支撑了教师科研，近年来发表了一篇SCI二区TOP文章（理工科高级别期刊）和一篇EI检索国际顶会。 

总的来看，借助所研制的射频连接转换实验系统，改善了传统射频器件只能够针对单端口系统进行测试的不足，拓展了测量频段，还能产生工作于5G频段的各类高精度差分信号。项目中所研制的系统能持续为后续的学生大创项目、教师科研以及本硕学生的毕业设计提供良好的硬件支撑。

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