[發(fā)明專利]一種高隔離度單端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及方法

有效

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• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109470951B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬延軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R23/02
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 張瑞琪

本發(fā)明公開了一種高隔離度單端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，包括用于產(chǎn)生激勵信號的頻率合成信號源，頻率合成信號源的信號輸出端連接至定向耦合器信號輸入端，定向耦合器的信號輸出端連接至待測器件，定向耦合器的反射信號輸出端連接至第一混頻器的第一信號輸入端；還包括本機(jī)振蕩器，本機(jī)振蕩器的信號輸出端連接至第一混頻器的第二信號輸入端，第一混頻器的信號輸出端通過第一低通濾波器連接至中頻幅度及相位檢測模塊的第一信號輸入端；頻率合成信號源和本機(jī)振蕩器的輸出端還通過倍頻混頻單元連接至中頻幅度及相位檢測模塊的第二信號輸入端，并將幅度差和相位差信息發(fā)送至處理器及顯示單元；本發(fā)明可以在保證精確度條件下顯著提高隔離度。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于射頻測量領(lǐng)域，特別涉及一種高隔離度單端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及方法。

【背景技術(shù)】

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀廣泛應(yīng)用到射頻及通信測試系統(tǒng)中。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀一般包含激勵信號源及若干個接收機(jī)模塊。

激勵信號源通常采用頻率合成器進(jìn)行合成，其頻率覆蓋范圍一般覆蓋多個倍頻程。接收機(jī)單元一般采用采樣變頻及直接下變頻等方式，其中采樣變頻應(yīng)用廣泛如是德科技、安立公司等多款儀器當(dāng)中。采樣變頻優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，效率高且成本低。但其缺點非常明顯，隨著頻率提高其接收機(jī)動態(tài)范圍逐漸減少，從而，對動態(tài)范圍要求高的場合很難應(yīng)用。

接收機(jī)的另外一種方式為相參下變頻接收機(jī)，此種接收機(jī)在最新款的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中逐漸應(yīng)用開來。這種接收機(jī)的優(yōu)點非常明顯，由于激勵源與本振源完全隔離，從而，隔離度可以做的非常高。但是缺點也較為顯著，由于激勵源及本機(jī)振蕩器完全隔離，即完全依靠頻率合成器得到相參信號，其隨著頻率提高相參信號的精度會逐漸惡化，導(dǎo)致精度逐漸下降。由以上所知，精度與隔離度不能很好的兼顧。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種高隔離度單端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及方法，可以在保證測量精度的前提下提高分析儀的隔離度。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高隔離度單端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，包括用于產(chǎn)生激勵信號的頻率合成信號源，頻率合成信號源的信號輸出端連接至定向耦合器信號輸入端，定向耦合器的信號輸出端連接至待測器件，定向耦合器的反射信號輸出端連接至第一混頻器的第一信號輸入端；

還包括本機(jī)振蕩器，本機(jī)振蕩器的信號輸出端連接至第一混頻器的第二信號輸入端，第一混頻器的信號輸出端通過第一低通濾波器連接至中頻幅度及相位檢測模塊的第一信號輸入端；

頻率合成信號源和本機(jī)振蕩器的輸出端還通過倍頻混頻單元連接至中頻幅度及相位檢測模塊的第二信號輸入端，中頻幅度及相位檢測模塊用于提取兩個信號輸入端信號幅度差和相位差信息，并將幅度差和相位差信息發(fā)送至處理器及顯示單元。

進(jìn)一步的，倍頻混頻單元包括分別于頻率合成信號源和本機(jī)振蕩器輸出端相連接的第一倍頻器和第二倍頻器，第一倍頻器和第二倍頻器的信號輸出端分別連接至第二混頻器的第一信號輸入端和第二信號輸入端，混頻器的信號輸出端通過低通濾波器連接至中頻幅度及相位檢測模塊的第二信號輸入端。

進(jìn)一步的，第一倍頻器的信號輸出端的輸出信號的頻率為2f，其中，f為頻率合成信號源的輸出信號的頻率；

第二倍頻器的信號輸出端的輸出信號的頻率為2f_LO，其中，f_LO為本機(jī)振蕩器的輸出信號的頻率。

進(jìn)一步的，f_LO＝f+Δf，Δf為固定頻差，取值為1MHz-100MHz。

進(jìn)一步的，頻率合成信號源和本機(jī)振蕩器的信號輸入端分別連接至參考源。

本發(fā)明還公開了一種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測量方法，包括以下步驟：

通過頻率合成信號源生成激勵信號源，并將激勵信號源通過定向耦合器發(fā)送至待測器件，將定向耦合器的反射信號發(fā)送至第一混頻器；