[實(shí)用新型]利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)頻譜儀下變頻的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220568779.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202856715U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘景華;俞菲菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國(guó)睿安泰信科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03L7/08
• 分類(lèi)號(hào): H03L7/08;H03L7/099
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊測(cè)試領(lǐng)域，尤其是射頻頻譜分析儀射頻信號(hào)下變頻的系統(tǒng)，具體為利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)頻譜儀下變頻的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)今的射頻頻譜分析儀在對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻處理時(shí)，基本上都是采取超外差技術(shù)，“外差”即是頻譜搬移，一定范圍的射頻輸入信號(hào)分別與幾級(jí)本振混頻之后，得到一個(gè)固定頻率的模擬中頻信號(hào)，這個(gè)固定的模擬中頻通常為十幾兆至幾十兆，便于滿足ADC采樣以及后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理的要求，中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化后完成相應(yīng)的頻譜分析。而實(shí)現(xiàn)射頻下變頻一般有兩種方法：一是采用高低兩個(gè)波段來(lái)實(shí)現(xiàn)下變頻，低波段采用高中頻的方案，高波段采用往下混頻至低中頻的方式，這種方式第一本振起始頻率低，覆蓋范圍也不需要達(dá)到射頻輸入范圍，但是這種方案明顯的缺點(diǎn)在于當(dāng)工作于高波段時(shí)，帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)以及全頻段切換顯得復(fù)雜，并影響整體掃描時(shí)間；二是全高中頻的實(shí)現(xiàn)方式，即第一中頻的選擇高于射頻輸入信號(hào)范圍的上限，因此第一本振的起始頻率為第一中頻，覆蓋范圍為射頻信號(hào)輸入范圍，第一本振鎖相環(huán)路的鑒相頻率一般只有十兆至幾十兆，這樣限制了鎖相環(huán)路的帶寬，而第一本振的相位噪聲直接決定了頻譜儀的相位噪聲指標(biāo)，如果使用一次倍頻程的寬帶本振，受本振相位噪聲的限制，帶寬外的相位噪聲則很難達(dá)到要求，所以一般把寬帶本振分解為幾個(gè)窄帶本振，如圖1所示，以提高相位噪聲指標(biāo)，但是這種方式帶來(lái)的缺點(diǎn)是幾個(gè)窄帶本振的切換控制復(fù)雜，同樣影響掃描速度。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)以上問(wèn)題本發(fā)明提供了一種利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)頻譜儀下變頻的系統(tǒng)，通過(guò)提高鑒相頻率，寬帶本振一次掃描完成全掃寬覆蓋，解決傳統(tǒng)的下變頻方法控制復(fù)雜、掃描速度慢的問(wèn)題，并能夠提高整機(jī)相位噪聲等指標(biāo)。

技術(shù)方案：針對(duì)以上不足本發(fā)明提供了一種利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)頻譜儀下變頻的系統(tǒng)，包括第一濾波器、第一混頻器、第一本振、第二混頻器、第二濾波器、第二本振、第三混頻器、第三濾波器、第三本振、數(shù)字中頻；射頻信號(hào)進(jìn)入射頻前端通道后經(jīng)過(guò)第一濾波器濾除鏡像頻率，送至第一混頻器并與第一本振混頻產(chǎn)生第一中頻，第一中頻經(jīng)過(guò)第二濾波器的濾波后送至第二混頻器并與第二本振混頻后產(chǎn)生第二中頻，第二中頻經(jīng)過(guò)第三濾波器濾波處理后送至第三混頻器并與第三本振混頻后產(chǎn)生第三中頻，完成射頻下變頻后，第三中頻輸出至數(shù)字中頻處理部分完成相應(yīng)的頻譜分析，其特征在于：所述的第一本振鎖相環(huán)由寬帶壓控振蕩器、分頻器、高頻鑒相器、高頻鑒相參考以及環(huán)路濾波器組成；寬帶壓控振蕩器經(jīng)過(guò)分頻器分頻后在高頻鑒相器中與高頻鑒相參考鑒相，誤差信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器積分、濾波后輸出誤差電壓并反饋至寬帶壓控振蕩器。

所述的第一本振鎖相環(huán)的高頻鑒相參考選用OCXO“恒溫晶體振蕩器”。

所述的環(huán)路濾波器采用輸出電壓范圍超過(guò)二十伏的多階有源環(huán)路濾波器。

所述的第一本振鎖相環(huán)的環(huán)路帶寬為200kHz。

所述的第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器為低通濾波器。

所述的第一中頻為4000MHz的高中頻。

所述的第一本振鎖相環(huán)的輸出由基于ARM的控制系統(tǒng)來(lái)控制。

有益效果：①由于第一本振選擇一次性調(diào)諧覆蓋射頻輸入范圍的寬帶本振，不需要分成幾個(gè)窄帶本振通過(guò)切換實(shí)現(xiàn)全頻段掃描，簡(jiǎn)化了控制過(guò)程，同時(shí)解決了由控制切換過(guò)程所帶來(lái)的增加掃描時(shí)間的問(wèn)題，由于只用一個(gè)寬帶的本振，使得電路設(shè)計(jì)上也得到了簡(jiǎn)化，為射頻前端的小型化創(chuàng)造了條件；②第一本振鎖相環(huán)輸出的相位噪聲，在環(huán)路帶寬內(nèi)由參考頻率的相位噪聲起主導(dǎo)作用，環(huán)路帶寬以外以壓控振蕩器的相位噪聲為主導(dǎo)，而寬帶壓控振蕩器在近旁的相位噪聲不夠理想，在提高了第一本振鑒相頻率后，環(huán)路帶寬設(shè)計(jì)增大，寬帶本振的近旁相位噪聲對(duì)環(huán)路輸出的相位噪聲影響減小，從而使得鎖相環(huán)輸出信號(hào)的近旁和遠(yuǎn)端的相位噪聲都得到保證，從而提高了整機(jī)的相位噪聲指標(biāo)。

附圖說(shuō)明

圖1：幾個(gè)窄帶本振構(gòu)成第一本振的原理框圖；

?????圖2：利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)下變頻的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

如圖2所示，利用寬帶本振和高頻鑒相實(shí)現(xiàn)頻譜儀下變頻的系統(tǒng)，包括第一濾波器、第一混頻器、第一本振、第二混頻器、第二濾波器、第二本振、第三混頻器、第三濾波器、第三本振、數(shù)字中頻；所述第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器為低通濾波器。