[發(fā)明專(zhuān)利]矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及其擴(kuò)頻模塊

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010486590.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111766463A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜景鵬;東君偉;毛記平;梁有寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山香山微波科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/00;H04B1/00
• 代理公司: 深圳瑞天謹(jǐn)誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44340
• 代理人: 王昌花

本發(fā)明涉及一種矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及其擴(kuò)頻模塊，擴(kuò)頻模塊內(nèi)形成射頻倍頻電路、本振倍頻電路和下變頻電路；所述射頻倍頻電路連接于一個(gè)信號(hào)輸入接口，具有多個(gè)第一頻段通道及設(shè)于每一第一頻段通道末端的定向耦合器，雙定向耦合器還連接下變頻電路和測(cè)試端口；本振倍頻電路具有與第一頻段通道的頻段一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二頻段通道，均連接于另一信號(hào)輸入接口與下變頻電路；所述下變頻電路用于將雙定向耦合器采樣的前向信號(hào)和反向信號(hào)下變頻形成對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)，由兩個(gè)中頻信號(hào)端口分別輸出。在系統(tǒng)頻段切換時(shí)，由擴(kuò)頻模塊內(nèi)部射頻開(kāi)關(guān)切換相應(yīng)的頻率通道即可，無(wú)需改動(dòng)硬件架構(gòu)，相比于現(xiàn)有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的商業(yè)測(cè)試方案，成本低廉。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及其采用的擴(kuò)頻模塊。

【背景技術(shù)】

當(dāng)前新一代移動(dòng)通信和汽車(chē)自動(dòng)駕駛雷達(dá)的波段已提升至毫米波波段，未來(lái)還可能進(jìn)一步提升至太赫茲波段。毫米波頻率范圍為30GHz～300GHz，300GHz以上稱(chēng)為太赫茲波段。相對(duì)于微波通信系統(tǒng)，超高頻率的毫米波和太赫茲波段具有工作波長(zhǎng)短、設(shè)備體積小、重量輕、機(jī)動(dòng)性能好、頻段寬、容量大、能夠做到圖像與數(shù)字兼容、模數(shù)兼容，且相對(duì)于紅外線與光信號(hào)，毫米波系統(tǒng)對(duì)煙塵、云霧的穿透性更強(qiáng)，適合全天候工作等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得毫米波通信系統(tǒng)在精確制導(dǎo)、射頻偵查、雷達(dá)遙感、氣象研究以及現(xiàn)代通信系統(tǒng)等發(fā)展領(lǐng)域中表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)。

有了毫米波波段的產(chǎn)品，就必須配備毫米波波段的測(cè)試技術(shù)和測(cè)試儀器，常用的毫米波測(cè)量?jī)x器有信號(hào)源、頻譜儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。

是德公司、羅德與施瓦茨公司、安立公司均推出了毫米波波段的網(wǎng)絡(luò)分析儀，例如2008年，安捷倫推出的雙端口VNA測(cè)量套件的測(cè)量頻率已經(jīng)達(dá)到325-508GHz，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到35dB以上，反射動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到20dB以上。如果直接配置幾百GHz的射頻儀器，設(shè)備成本將很高，因此通常的做法是充分利用原有的常規(guī)微波頻段的射頻儀器，再采用頻率拓展模塊將射頻提升至毫米波波段。例如可利用惠普公司的8510C配置倍頻器和諧波混頻器實(shí)現(xiàn)80～360GHz超寬帶毫米波網(wǎng)絡(luò)分析測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)在280GHz以下頻率動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到60dB，反射動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到50dB。

當(dāng)前主流的擴(kuò)頻模塊技術(shù)均基于J.Cauffield和R.D.Pollard的擴(kuò)頻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方式既能夠利用已有的測(cè)量?jī)x器資源，具有高度的通用性，不同頻段的切換僅需選擇相應(yīng)擴(kuò)頻模塊即可，無(wú)需更換其他硬件，因而有效降低了升級(jí)成本。

然而，現(xiàn)有商用毫米波網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試系統(tǒng)，無(wú)論是采用毫米波一體機(jī)或是常規(guī)儀器配合擴(kuò)頻模塊，其硬件成本都很高；使用常規(guī)儀器配合擴(kuò)頻模塊實(shí)現(xiàn)毫米波測(cè)試，必須進(jìn)行系統(tǒng)搭建，完成連線、軟件調(diào)用、校準(zhǔn)后才能使用，此時(shí)系統(tǒng)只能進(jìn)行毫米波一個(gè)波段的測(cè)試，轉(zhuǎn)換成其他波段必須更換擴(kuò)頻模塊，系統(tǒng)必須重新校準(zhǔn)才能使用，需要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，以簡(jiǎn)化不同波段的毫米波產(chǎn)品測(cè)試，降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的首要目的在于提供一種可方便不同頻段毫米波產(chǎn)品測(cè)試、且成本較低的擴(kuò)頻模塊。

本發(fā)明的另一目的旨在提供一種應(yīng)用上述擴(kuò)頻模塊的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。

為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：