[發(fā)明專利]用二進制相移鍵控測試信號測量出測量儀的幅值相位響應(yīng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710058343.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN107340427B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E·M·巴里什
• 申請（專利權(quán)）人: 是德科技股份有限公司
• 主分類號: G01R23/10
• 分類號: G01R23/10;G01R23/165
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務(wù)所 11494
• 代理人: 封新琴

在此公開用二進制相移鍵控測試信號測量出測量儀的幅值相位響應(yīng)。系統(tǒng)和方法(800)采用異或門(110)，具有：第一輸入端，其配置為接收具有RF載波頻率的RF載波信號(15)；第二輸入端，其配置為接收具有方波頻率的方波信號(25)；輸出端，其配置為向待測試的信號處理通道(120)輸出包括方波信號(25)調(diào)制的RF載波信號(15)的二進制相移鍵控(BPSK)信號。數(shù)字信號處理器(130)配置為從信號處理通道(120)接收信號處理通道(120)響應(yīng)于BPSK信號(115)產(chǎn)生的同相(I)和正交相(Q)數(shù)據(jù)，并且處理I和Q數(shù)據(jù)，以確定作為頻率函數(shù)的信號處理通道(120)的幅值響應(yīng)(510)和相位響應(yīng)(520)。

背景技術(shù)

測量儀用于測試和分析來自電氣電子設(shè)備和系統(tǒng)的信號。這種測量儀的示例包括譜分析儀和矢量信號分析儀，其可用于表征RF、微波和/或毫米波頻譜中信號的頻率和/或相位響應(yīng)。

校準(zhǔn)是這種測量儀的重要特性。即，當(dāng)使用這種測量儀測量信號(例如，待測設(shè)備(DUT)的輸出信號)的特性(例如，頻率響應(yīng))時，重要的是獲知測量儀的測量通道的幅值和相位響應(yīng)。在一些情況下，獲知測量通道正在測量儀的指定參數(shù)內(nèi)工作(例如，作為頻率函數(shù)的幅值和相位響應(yīng)在跨越指定頻率跨度或范圍上處于某個指定范圍或容限內(nèi))可能就足夠了。在其他情況下，可能期望獲知測量儀的當(dāng)前工作參數(shù)–例如，在跨越指定頻率跨度或范圍上作為頻率函數(shù)的幅值和相位響應(yīng)–使得來自測量通道中理想特性的任何導(dǎo)數(shù)可以在進行信號測量時得到補償。

特別是，若干種技術(shù)已經(jīng)用于將幅值相位線性度表征為零跨度、數(shù)字(非掃描)模式下工作的寬帶寬譜分析儀的信號處理通道的頻率的函數(shù)。

在一種已知技術(shù)中，基帶方波基準(zhǔn)信號路由到分析儀的RF輸入端，該分析儀調(diào)諧到0Hz中心頻率，并且同相/正交相(I/Q)波形由分析儀內(nèi)部的中頻(IF)數(shù)字儀進行捕獲。通過后處理I/Q記錄，分析儀的IF通道的相位幅值通道響應(yīng)可以得到測量，并且在期望的情況下可用于平直度補償。然而，這種技術(shù)有一些缺點和限制。首先，這種技術(shù)僅在分析儀設(shè)置到其低波段IF路徑的情況下進行測量。然而，分析儀可能具有多個IF路徑。因此，這種技術(shù)只能測量分析儀的最低頻外差混頻波段。其次，該測量僅捕獲信號RF頻率(0Hz)上的相位幅值頻率響應(yīng)。

另一已知技術(shù)涉及將載波(CW)路由到分析儀的RF輸入端，將分析儀調(diào)諧到CW中心頻率，并且在跨域感興趣的頻率跨度上線性地掃描分析儀的本地振蕩器(LO)。LO信號的掃描在IF帶寬上依次促使CW信號被掃描，并且這種掃描可由分析儀的IF數(shù)字儀加以捕獲，并且可以對所得到的I/Q記錄進行后處理，以計算出分析儀的IF通道的相位幅值通道響應(yīng)。然而，這種技術(shù)也有一些缺點和限制。首先，這種技術(shù)要求LO掃描和數(shù)字儀I/Q捕獲之間的準(zhǔn)確時間對準(zhǔn)。這種對準(zhǔn)由于LO掃描的任何非線性也遭受相位誤差。此外，在分析儀進行信號(例如，DUT的輸出信號)的寬帶頻率測量的正?！笆褂谩敝?，LO在數(shù)字儀于IF通道上捕獲IF信號時處于固定的頻率。然而，由于LO未加以固定而是在通道測量過程期間被掃描，因此，頻率響應(yīng)誤差由于LO頻率的變化而引入到通道測量。

還有另一種已知技術(shù)采用沖激發(fā)生器，如U9391 CombGenerator，其可以經(jīng)RF基準(zhǔn)信號(通常為10MHz)的驅(qū)動而形成梳狀信號，所述梳狀信號具有擁有已知相位幅值特性的等間距音調(diào)(tone)的頻譜。這種梳狀信號路由到分析儀的RF輸入端，分析儀在零跨度模式下調(diào)諧到期望的中心頻率，并且I/Q波形由分析儀的內(nèi)部IF數(shù)字儀加以捕獲。通過將I/O記錄進行后處理，可以測量出分析儀的IF的相位幅值通道響應(yīng)。然而，這種技術(shù)也有一些缺點或限制。首先，隨著分析儀中心頻率增加，梳狀諧波的功率水平在很大程度上降低。測量出的信號的低信噪比使得測量的再現(xiàn)性惡化。其次，用以增加梳狀信號的更高頻率諧波的功率水平的信號放大促使梳狀發(fā)生器消耗更多的功率。例如，型號為U9391G的梳狀發(fā)生器在67GHz上使用13瓦生成-85dBm的音調(diào)。

令人期望的是提供一種技術(shù)，用于將幅值相位線性度表征為信號處理通道的頻率的函數(shù)，例如，譜分析儀或矢量信號分析儀的信號處理通道(例如，IF通道)，其可以避免現(xiàn)有技術(shù)的一些或全部缺點或限制。

發(fā)明內(nèi)容