[發(fā)明專利]一種具有多級(jí)混頻器的頻譜分析儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310700463.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN104730338A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弘;何毅軍;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州普源精電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/165
• 分類號(hào): G01R23/165
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頻譜分析裝置領(lǐng)域，特別涉及一種具有多級(jí)混頻器的頻譜分析儀。

背景技術(shù)

頻譜分析儀是一種用來對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的接收機(jī)，可以測量未知信號(hào)的頻率、幅值、失真等相關(guān)參數(shù)，通常具有很寬的頻率和幅值測量范圍。主要應(yīng)用于基站維護(hù)、電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)等領(lǐng)域。頻譜分析儀又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結(jié)果，能分析1赫茲以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號(hào)。頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率范圍、分辨力、掃頻速度、靈敏度、顯示方式和假響應(yīng)等，頻譜分析儀一般分為掃頻式和實(shí)時(shí)分析式兩類。

參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)的一種頻譜分析儀100采用三級(jí)混頻的方案，射頻輸入信號(hào)fRF輸入第一混頻器101，與第一本振單元102輸出的第一本振信號(hào)fLO1混頻，第一混頻器101輸出包含±m(xù)×fRF±n×fLO1各頻率成分的信號(hào)，該信號(hào)輸入至第一中頻濾波器103，第一中頻濾波器103理論上應(yīng)濾除除有用頻率以外的其他各頻率，輸出有用頻率fLO1‐fRF的信號(hào)，作為第二混頻器104的射頻輸入。第一本振信號(hào)fLO1是掃頻信號(hào)，目的使寬帶的射頻輸入信號(hào)fRF經(jīng)過第一混頻器101與第一本振信號(hào)fLO1混頻，通過使第一本振信號(hào)fLO1可變，使得fLO1‐fRF的絕對(duì)值為一個(gè)固定的頻率信號(hào)。

fLO1‐fRF的絕對(duì)值頻率記為fIF1，輸入至第二混頻器104，與第二本振單元105輸出的第二本振信號(hào)fLO2混頻，第二混頻器104輸出包含±m(xù)×fIF1±n×fLO2各頻率成分的信號(hào)，該信號(hào)輸入至第二中頻濾波器106，第二中頻濾波器106理論上應(yīng)濾除除有用頻率以外的其他各頻率，輸出有用頻率fIF1‐fLO2的信號(hào)，作為第三混頻器107的射頻輸入。fIF1‐fLO2的絕對(duì)值為一個(gè)固定頻率的信號(hào)。

fIF1‐fLO2的絕對(duì)值頻率記為fIF2，輸入至第三混頻器107，與第三本振單元108輸出的第三本振信號(hào)fLO3混頻，第三混頻器107輸出包含±m(xù)×fIF2±n×fLO3各頻率成分的信號(hào)，第三混頻器107輸出的有用頻率成分為fIF2‐fLO3，其他頻率成分理論上都應(yīng)被濾除。第三混頻器107輸出的信號(hào)經(jīng)過第三中頻濾波器109濾波后，產(chǎn)生第三中頻信號(hào)fIF3，輸入數(shù)字中頻處理模塊110將第三中頻信號(hào)fIF3再進(jìn)行放大、ADC采樣、并經(jīng)過數(shù)字中頻濾波器、檢波器和視頻濾波等處理后送入顯示模塊111進(jìn)行輸出和顯示。

現(xiàn)有技術(shù)的頻譜分析儀100將射頻輸入信號(hào)fRF經(jīng)過3次變頻轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字中頻模塊110可以處理的中頻信號(hào)fIF3，并且經(jīng)過數(shù)字中頻模塊110處理后，可以在頻譜分析儀100的屏幕上顯示射頻輸入信號(hào)fRF的頻率及幅度等信息。但實(shí)際情況是，現(xiàn)有技術(shù)頻譜分析儀100的屏幕上不僅顯示射頻輸入信號(hào)fRF的頻率及幅度等信息，同時(shí)還顯示失真雜散信號(hào)，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，測試頻譜純度不高。

發(fā)明內(nèi)容

參照?qǐng)D1，結(jié)合參照?qǐng)D2，在現(xiàn)有技術(shù)的頻譜分析儀100中，第一中頻濾波器103理論上應(yīng)濾除除有用頻率以外的其他各頻率，輸出有用頻率fLO1‐fRF的信號(hào)，作為第二混頻器104的射頻輸入；第二中頻濾波器106理論上應(yīng)濾除除有用頻率以外的其他各頻率，輸出有用頻率fIF1‐fLO2的信號(hào)，作為第三混頻器107的射頻輸入；第三中頻濾波器109理論上應(yīng)濾除除有用頻率以外的其他各頻率，輸出有用頻率fIF2‐fLO3的信號(hào)，作為第三混頻器107的射頻輸入；也就說第三中頻信號(hào)fIF3理論上應(yīng)該等于fIF2‐fLO3。這里我們將第三中頻信號(hào)fIF3舉例為一個(gè)確定的值10.7M，fIF2為465.7M，fLO3為455M，假設(shè)射頻輸入信號(hào)fRF輸入為1GHz的信號(hào)，第一本振頻率在f1～f2范圍內(nèi)掃頻，當(dāng)?shù)谝槐菊耦l率掃頻至F時(shí)（F=1GHz+fIF1，在f1～f2范圍內(nèi)），經(jīng)過第一混頻器101混頻可得到fIF1，再經(jīng)過通道上的第二混頻器104、第三混頻器107，可得到第三中頻信號(hào)fIF3，即10.7M信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字中頻處理模塊110的處理后，在顯示模塊111的顯示屏上會(huì)顯示有1GHz的信號(hào)譜圖201。