[發明專利]一種相位噪聲傅氏分析頻率范圍擴展裝置

無效

• 申請號: 201210058706.4
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102608421A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 閻棟梁;柳丹;韓紅
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;H03L7/16;H03M1/12
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王德楨

技術領域

本發明涉及了一種相位噪聲傅氏分析頻率范圍擴展裝置，適用于遠載頻相位噪聲的測量。

背景技術

目前市場上的相位噪聲測量裝置主要包括引進的HP3047A、HP3048A、E5500系列及PN9000等，這些裝置的組成主要包括檢相器、鎖相環路、低噪聲放大器、數據采集和計算機。

上述這些相位噪聲測量系統的傅氏分析頻率范圍受其自身數據采集方式的限制而不盡相同，但存在以下幾種缺點：1、傅氏分析頻率超過100kHz的頻率范圍內采用頻譜分析儀進行數據采集，造成系統昂貴；2、采用高速、高動態范圍的A/D進行采集，傅氏分析頻率范圍只能達到40MHz，且成本較高。

以E5500系列產品為代表的系統在傅氏分析頻率超過100kHz的頻率范圍內采用頻譜分析儀進行數據采集，對于傅氏分析頻率在100kHz以內的頻率范圍采用A/D進行采集，這種采樣模式造成了此類系統的組成復雜，體積龐大，價格昂貴，不適用于現場測量。以PN9000為代表的系統在傅氏分析頻率范圍40MHz以內均采用高速、高動態范圍的A/D進行采集，盡管這種采樣模式更有利于系統的集成，但是由于高速、高動態范圍的A/D的價格不菲，所以系統的成本較高，另外其傅氏分析頻率范圍只能擴展到40MHz。

發明內容

為解決以上現有技術的不足，本發明提出一種相位噪聲傅氏分析頻率范圍擴展裝置。以解決微波毫米波信號遠載頻相位噪聲測量的問題，能適用于遠載頻相位噪聲的測量。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種相位噪聲傅氏分析頻率范圍擴展裝置，該裝置包括低噪聲放大器、帶通濾波器組、頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器將接收的寬帶噪聲放大后輸入給帶通濾波器組，所述混頻器對來自帶通濾波器組的濾波信號和來自頻率合成器的信號進行混頻后輸入給低通濾波器，該低通濾波器對混頻后的信號進行濾波后輸入給低速A/D。

進一步，所述低速A/D的數據輸出端通過PCI總線連接計算機。

進一步，其特征在于，所述低噪聲放大器的放大增益為40dB~100dB。

進一步，所述頻率合成器輸出信號頻率范圍為2MHz～48MHz。

本發明的優點在于：

1、可以實現傅氏分析頻率范圍50MHz內的數據采集；

2、由于采用低速A/D，使得系統的成本大幅降低；

3、采用A/D采集的模式有利于系統的集成。

附圖說明

圖1：本發明結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種相位噪聲傅氏分析頻率范圍擴展裝置，該裝置包括低噪聲放大器、帶通濾波器組、頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器的輸出端與所述帶通濾波器組的輸入端通過射頻電纜連接，所述帶通濾波器組的輸出端與混頻器的射頻端通過射頻電纜連接，所述頻率合成器的輸出端與混頻器的本振端通過射頻電纜連接，所述混頻器的中頻端與低通濾波器的輸入端通過射頻電纜連接，所述低通濾波器的輸出端與低速A/D通過射頻電纜連接。所述低速A/D的數據輸出端通過PCI總線連接計算機。

工作時，低噪聲放大器接收到頻率范圍為1Hz～50MHz的寬帶噪聲信號。為了提高信噪比，通過低噪聲放大器對寬帶噪聲進行放大，放大的增益根據噪聲電平的大小從40dB~100dB之間進行選擇，獲得足夠增益的噪聲經過帶通濾波器截取中心頻率f_c附近，帶寬B_W為2MHz的噪聲信號。此噪聲信號與頻率合成器DDS產生的頻率合成信號f₀進行混頻，該合成信號f₀=(50-2n)MHz，n=1~24。然后經過低通濾波得到窄帶噪聲信號，對于DDS產生的頻率合成信號的輸出頻率f₀的范圍是2MHz～48MHz，步進2MHz，頻率準確度為10^-4，雜散抑制20dB，偏離載頻1Hz相噪為-30dBc/Hz。對于得到的2MHz的窄帶噪聲信號然后采用低速A/D，依據采樣定理對其進行采集處理，A/D的采樣頻率為10MHz。這種情況下的采樣技術可以針對2MHz~50MHz帶寬內的噪聲進行采樣，對于1Hz～2MHz帶寬內的噪聲仍然以過采樣方式直接進行采集。

應當理解，以上借助優選實施例對本發明的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本發明說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。?