[發明專利]一種太赫茲頻譜分析裝置及頻譜分析方法

有效

• 申請號: 202110592546.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113311228B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 鄧建欽;姜萬順;王沫;朱翔;王明超;賈定宏;張勝洲;陳卓
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01R23/165
• 分類號: G01R23/165
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，包括：彼此連接的頻譜分析儀和頻譜分析擴頻裝置；

所述頻譜分析擴頻裝置，包括：本振鏈路；

所述本振鏈路的輸入端與頻譜分析儀的本振輸出端連接；

所述本振鏈路的輸出端與四次諧波混頻器的輸入端連接；

所述四次諧波混頻器的輸入端還與待處理信號的輸出端連接；

所述本振鏈路用于將頻譜分析儀輸出的本振信號進行放大、濾波和均衡處理；所述四次諧波混頻器，用于對本振鏈路的輸出信號和待處理信號進行下變頻處理；下變頻處理得到的信號經由濾波放大模塊處理后，通過輸出端口輸入到頻譜分析儀中，頻譜分析儀完成對待處理信號的頻譜測試分析；

所述本振鏈路包括依次連接的第一處理模塊、第二處理模塊、第三處理模塊和隔離器；

所述第一處理模塊，包括：依次連接的第一帶通濾波器、第一放大器、三倍頻器B1、第二放大器和第二帶通濾波器；

所述第二處理模塊，包括：二倍頻器，所述二倍頻器的輸出端與功率合成放大器連接；所述功率合成放大器包括兩路并聯的放大器，分別為第三放大器和第四放大器；

所述第三處理模塊，包括：2路合成三倍頻器和均衡器，所述2路合成三倍頻器與均衡器連接；所述2路合成三倍頻器包括：并聯的三倍頻器B2和三倍頻器B3；

其中，第一帶通濾波器用于接收本振信號；第二帶通濾波器與二倍頻器連接；所述功率放大器與2路合成三倍頻器連接；所述均衡器與隔離器連接；

所述隔離器，使信號單方向傳輸，用于降低第三處理模塊和四次諧波混頻器端口失配帶來的影響。

2.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，所述第一處理模塊，工作原理是：對輸入的本振信號首先進行帶通濾波，濾波后信號進行功率放大，然后驅動三倍頻器B1，產生信號經帶通濾波輸出。

3.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，所述第二處理模塊，工作原理是：對第一處理模塊輸出的信號進行二次倍頻，二次倍頻后信號經功率放大器放大后輸出。

4.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，所述第三處理模塊，工作原理是：對第二處理模塊輸出信號由2路合成三倍頻器進行三倍頻處理，經均衡器均衡功率平坦度輸出。

5.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，所述濾波放大模塊，工作原理是：對四次諧波混頻器輸出的中頻信號經帶通濾波和功率放大輸出。

6.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，所述第一處理模塊和第二處理模塊均與主板連接；主板與電源連接；

所述第一處理模塊和第二處理模塊均與主板連接，主板與頻譜分析儀的USB接口連接。

7.如權利要求1所述的一種太赫茲頻譜分析裝置，其特征是，頻譜分析儀提供的10.41GHz～15.28GHz本振信號，經第一處理模塊三倍頻產生31.23GHz～45.84GHz頻段的信號；

31.23GHz～45.84GHz頻段的信號，經第二處理模塊二倍頻產生62.46GHz～91.68GHz頻段信號，62.46GHz～91.68GHz頻段信號經過功率合成放大，驅動第三處理模塊的2路合成三倍頻器產生187.5GHz～275GHz頻段的信號，187.5GHz～275GHz頻段的信號經過功率均衡進行輸出，經隔離器后驅動0.75THz～1.1THz頻段四次諧波混頻器，與0.75THz～1.1THz頻段的信號進行下混頻，中頻信號經濾波放大模塊放大輸出，經輸出端口饋至頻譜分析儀。

8.一種太赫茲頻譜分析方法，其特征是，包括：

獲取頻譜分析儀發送的本振信號；

本振鏈路，將頻譜分析儀輸出的本振信號進行放大、濾波和均衡處理；

所述本振鏈路包括依次連接的第一處理模塊、第二處理模塊、第三處理模塊和隔離器；

所述第一處理模塊，包括：依次連接的第一帶通濾波器、第一放大器、三倍頻器B1、第二放大器和第二帶通濾波器；

所述第二處理模塊，包括：二倍頻器，所述二倍頻器的輸出端與功率合成放大器連接；所述功率合成放大器包括兩路并聯的放大器，分別為第三放大器和第四放大器；

所述第三處理模塊，包括：2路合成三倍頻器和均衡器，所述2路合成三倍頻器與均衡器連接；所述2路合成三倍頻器包括：并聯的三倍頻器B2和三倍頻器B3；

其中，第一帶通濾波器用于接收本振信號；第二帶通濾波器與二倍頻器連接；所述功率放大器與2路合成三倍頻器連接；所述均衡器與隔離器連接；

所述隔離器，使信號單方向傳輸，用于降低第三處理模塊和四次諧波混頻器端口失配帶來的影響；

四次諧波混頻器，對本振鏈路的輸出信號和待處理信號進行下變頻處理；

下變頻處理得到的信號通過濾波放大處理后，輸入到頻譜分析儀中，頻譜分析儀完成對待處理信號的頻譜測試分析。