[發明專利]一種利用矢量網絡分析儀實現交調失真頻譜測量的方法

有效

• 申請號: 201210222249.8
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102749513A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 劉丹;李樹彪;郭永瑞;趙學強;趙立軍;李明太
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R23/20
• 分類號: G01R23/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用矢量網絡分析儀實現交調失真頻譜測量的方法。

背景技術

放大器和變頻器件等非線性器件的測量是測試領域中的難點，這種器件的非線性特性導致在測量時產生大量的交調失真產物，其中三階、五階交調失真產物因為靠近基波頻率而對測試結果產生很大的影響，其它階次產物對測量的最終結果也會產生一定的影響，如果可以直接觀察到被測器件的各階交調失真產物的頻譜特性，則可以方便用戶分析測量結果，評估產品的性能。

目前的交調失真頻譜測量方法是利用程控方式控制兩臺儀表(一般為信號源)來產生雙音激勵信號，經過一個外接合路裝置后輸入到被測件的輸入端，被測件輸出的信號接入頻譜分析儀表進行分析并顯示交調頻譜測量結果。

首先雙源的同步問題往往需要編程解決，而產生雙音信號還需要外接一個合路器，增加了用戶的負擔和測量的不確定性；其次測量點數多時需要花費大量的時間；還有利用頻譜分析儀測量時無法得到用戶關心的S參數測量結果。

當兩個信號(雙音信號)進入非線性被測器件時，因為被測件的非線性特性會產生大量的諧波和交調失真產物，尤其奇數階交調產物：3階、5階、7階...因為離雙音輸入信號很近而難以被濾除，從而影響非線性器件的測試結果。觀察非線性器件的各級交調失真產物的頻譜可以方便用戶評估器件的指標和特性。

以往的交調頻譜測試，往往需要利用兩臺儀表來產生雙音信號，再通過一個外部信號合路裝置后進入非線性被測件輸入端，最后利用一臺頻譜分析儀表來接收非線性器件的輸出信號，對交調失真頻譜進行分析測量。然而這種方式因為需要多臺儀表所以測量起來十分繁瑣，又因為采用的儀表太多從而影響了測量精確度。

本發明首次在矢量網絡分析儀上實現了交調失真頻譜測量功能，它利用高性能矢量網絡分析儀的內置雙源和內置信號合路器，無需外接其它測試儀表及測試裝置既可以方便的完成交調失真譜測量。本發明為用戶提供了一個簡便的操作界面，使用戶可像測量普通器件一樣，只要將被測件直接連接到網絡分析儀端口即可得到交調失真測量結果。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種利用矢量網絡分析儀實現交調失真頻譜測量的方法，本發明利用高性能矢量網絡分析儀的內置雙源和合路器特性，利用雙源產生的雙音信號對被測件進行測量，同時在網絡分析儀內部設計一個交調頻譜分析模塊，對接收到的交調頻譜進行分析，結果送屏幕顯示。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：

一種利用矢量網絡分析儀實現交調失真頻譜測量的方法，所述矢量網絡分析儀包括合路器、旁路開關、接收機、分析儀，利用高性能矢量網絡分析儀的內置高諧波抑制的雙源產生功率相等的雙音激勵信號，經內部合路器和旁路開關送分析儀測試端口輸出到被測件的輸入端，被測件的交調失真響應信號輸入到分析儀的接收端口，此時分析儀的接收機工作在頻譜測量模式下，具體為首先設置分析儀的雙源輸出功率相等、頻率相差用戶指定量的固定的雙音信號，分析儀接收機則按照一定的步進掃描用戶指定的頻率范圍，設置數字中頻處理模塊為頻譜分析模式，根據用戶設置的分辨率帶寬和掃描頻率范圍，系統根據頻率步進小于三分之一分辨率帶寬的關系自動計算出測量所需的點數和步進量，以保證整個掃描頻段內的被測信號頻譜不丟失的被采樣處理，處理的最終結果根據用戶指定的格式進行顯示。

所述方法還包括設計一個頻譜分析插件，該頻譜分析插件按照傳統頻譜分析儀的指標要求設計，它利用分析儀現有數據采集系統，將下變頻之后的中頻數據經過具有高選擇性的高斯濾波器后得到輸入信號的頻譜信息，因為鏡頻信號的存在會產生假中頻而導致系統得出錯誤的輸入信號頻譜信息，因此鏡頻的抑制是頻譜分析的一個重要指標，設fLO為本振頻率，fin是待掃描的頻率，fIF為中頻，fim表示鏡頻，它們之間的關系為：fIF＝fLO-fin(1)，fIF＝fim-fLO(2)，如果將fLO偏移分辨率帶寬的一半，則(1)式和(2)式將相差一個分辨率帶寬，鏡頻產生的假中頻信號將被濾除，根據上述原理，利用網絡分析儀的點平均特性，在一個掃描點上掃描不同的本振頻率，若兩次得到的頻譜都為有效值即大于基底噪聲，則可以判斷為有效的輸入信號，否則即為鏡頻頻譜。

本發明的有益效果是：

本發明的優點是利用高性能矢量網絡分析儀高諧波抑制性能的內置雙源和合路器特性，只用一臺儀器即可以測量非線性器件的交調失真頻譜，去除了外置源本身引入的交調失真，同時編寫了高效的頻譜分析模塊，可以方便、快速、準確的測量交調失真頻譜。

附圖說明