專利名稱：雙調(diào)諧微波頻譜分析儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀。
背景技術：
當前掃頻頻譜測量一般都采用超外差方式對輸入信號進行下變頻，從而在固定的中頻頻率上進行信號的分析處理。如圖1所示，射頻或微波輸入信號通過二選一開關分為高低兩個波段，其中低波段信號經(jīng)低通濾波后與第一本振信號進行混頻產(chǎn)生第一中頻 (高中頻)，第一中頻經(jīng)帶通濾波后與第二本振進行混頻產(chǎn)生第二中頻；高波段信號經(jīng)帶通濾波后與第一本振混頻直接產(chǎn)生第二中頻；低波段和高波段產(chǎn)生的第二中頻信號與第三本振進行混頻產(chǎn)生頻率較低的第三中頻，所有的信號分析處理都是圍繞第三中頻信號開展的。通用超外差頻譜儀分析儀下變頻實現(xiàn)過程中只有第一本振信號頻率是可調(diào)諧的，對外部輸入的射頻或微波信號只進行一次下變頻。當前的微波頻譜儀對于第一本振的頻率跨度和頻率范圍要求很高，同時對于高波段的可調(diào)諧帶通濾波器設計實現(xiàn)要求也很高，總體來說，當前的微波頻譜儀方案復雜，設計成本高，設計實現(xiàn)難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，針對當前大多數(shù)用戶微波頻譜測量只是在某些頻段的需求，利用二次頻率調(diào)諧方式實現(xiàn)微波頻譜測量，從而大大降低微波頻譜分析儀的設計難度和用戶測量成本。本發(fā)明的技術方案如下
一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，包括有微波放大器、開關濾波矩陣、一次調(diào)諧變頻單元、 第一中頻放大濾波單元、二次調(diào)諧變頻單元、第二中頻放大濾波單元以及中頻處理單元，其特征在于所述的開關濾波矩陣為單個帶通濾波器或由多個帶通濾波器排在一起組成的陣列，所述的一次調(diào)諧變頻單元包括第一混頻器，所述第一混頻器的信號輸入端接有微波本振信號源，所述的二次調(diào)諧變頻單元包括第二混頻器，所述第二混頻器的信號輸入端接有射頻本振信號源，所述的第一、二中頻放大濾波單元均包括依次相連的信號放大器和濾波器；所述微波放大器對輸入的微波信號進行放大處理后通過開關濾波矩陣送入第一混頻器，微波輸入信號與微波本振信號進行第一次調(diào)諧變頻輸出第一中頻信號，第一中頻信號經(jīng)第一中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入第二混頻器，第一中頻信號與射頻本振信號進行第二次調(diào)諧變頻輸出第二中頻信號，第二中頻信號經(jīng)第二中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入中頻處理單元進行頻譜測量和分析。所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述開關濾波矩陣中每個帶通濾波器的帶寬均為3GHz。所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述的微波本振信號源為大步進調(diào)諧微波本振信號源，所述的射頻本振信號源為連續(xù)可調(diào)諧的射頻本振信號源。所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述第一中頻信號的頻率小于6GHz。本發(fā)明原理是針對當前微波頻譜測量實際需求，一般用戶只使用幾吉赫茲的頻率范圍；在設計中開關濾波矩陣可根據(jù)需要由多個帶通濾波器組成，輸入微波信號經(jīng)濾波和第一次頻率調(diào)諧后輸出頻率小于6GHz的第一中頻信號，第一中頻信號為頻率可變信號； 輸出的第一中頻信號經(jīng)放大和低通濾波后，由射頻本振進行第二次調(diào)諧下變頻輸出固定中頻；第二中頻信號經(jīng)變頻及處理后即完成微波信號的頻譜測量。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明針對用戶的實際測量需求，改變步進可調(diào)的微波本振頻率和開關濾波矩陣的濾波器組合即可滿足不同用戶的測量要求，設計簡單，實現(xiàn)難度小，極大地降低了用戶測量成本。


圖1為本發(fā)明通用超外差式頻譜儀下變頻原理框圖。圖2為本發(fā)明雙調(diào)諧微波頻譜儀原理框圖。
具體實施例方式參見圖2，一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，包括有微波放大器、開關濾波矩陣、一次調(diào)諧變頻單元、第一中頻放大濾波單元、二次調(diào)諧變頻單元、第二中頻放大濾波單元以及中頻處理單元，開關濾波矩陣為單個帶通濾波器或由多個帶通濾波器排在一起組成的陣列，一次調(diào)諧變頻單元包括第一混頻器，第一混頻器的信號輸入端接有微波本振信號源，一次調(diào)諧變頻單元包括第二混頻器，第二混頻器的信號輸入端接有射頻本振信號源，第一、二中頻放大濾波單元均包括依次相連的信號放大器和濾波器；微波放大器的輸入端外接天線，微波放大器對輸入的微波信號進行放大處理后通過開關濾波矩陣送入第一混頻器，微波信號與微波本振信號進行第一次調(diào)諧變頻輸出頻率小于6GHz的第一中頻信號，第一中頻信號經(jīng)第一中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入第二混頻器，第一中頻信號與射頻本振信號進行第二次調(diào)諧變頻輸出第二中頻信號，第二中頻信號經(jīng)第二中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入中頻處理單元進行頻譜測量和分析。開關濾波矩陣中每個帶通濾波器的帶寬均為3GHz。微波本振信號源為大步進調(diào)諧微波本振信號源，射頻本振信號源為連續(xù)可調(diào)諧的射頻本振信號源。以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明
微波放大器對輸入的信號進行放大處理，增大微波接收信號處理動態(tài)范圍；在設計中開關濾波矩陣根據(jù)需要由多個或單個帶通濾波器組成，分別選取各自對應的微波頻率范圍并抑制鏡頻；輸入微波信號經(jīng)帶通濾波和第一次頻率調(diào)諧后輸出頻率小于6GHz的第一中頻信號；其中微波本振信號源是頻率大步進可調(diào)，相對帶寬較窄，不同于傳統(tǒng)的微波頻譜分析儀要求微波本振具備超寬帶和連續(xù)步進可調(diào)的特點?？紤]到對于混頻器變頻輸出存在鏡像頻率問題，濾波器的帶外抑制要求和過渡帶的設計實現(xiàn)，設計中選取開關濾波矩陣的帶通濾波器的帶寬為3GHz，所以選取第一中頻信號頻率為3Hz至6GHz的頻率可變信號，這樣可以保證頻譜測量過程中的鏡像頻率抑制指標；對于同一微波本振信號，開關濾波組件可以選取“L0+IF”和“L0-IF”兩段微波輸入信號，頻率調(diào)諧方程如下 MWl=LO-IF, MW2=L0+IF。其中“MW1”和“MW2”為微波輸入信號，輸出的第一中頻信號經(jīng)放大和低通濾波后， 由射頻本振進行第二次調(diào)諧下變頻輸出固定中頻，其中射頻本振信號源的頻率是連續(xù)步進可調(diào)的；第二次調(diào)諧下變頻輸出的第二中頻信號為固定點頻，第二中頻信號經(jīng)中頻處理單元的后續(xù)變頻和信號處理后就可以實現(xiàn)對輸入的微波信號完成頻譜測量。由上述具體實施方案系統(tǒng)針對某個固定頻率的微波本振信號即可實現(xiàn)總頻率跨度為6GHz的微波頻譜分析。由于微波本振設計成大步進頻率可調(diào)的本振信號，只要適當選取開關矩陣的濾波器就可以實現(xiàn)用戶對于微波信號的頻譜分析測量。
權利要求
1.一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，包括有微波放大器、開關濾波矩陣、一次調(diào)諧變頻單元、第一中頻放大濾波單元、二次調(diào)諧變頻單元、第二中頻放大濾波單元以及中頻處理單元，其特征在于所述的開關濾波矩陣為單個帶通濾波器或由多個帶通濾波器排在一起組成的陣列，所述的一次調(diào)諧變頻單元包括第一混頻器，所述第一混頻器的信號輸入端接有微波本振信號源，所述的二次調(diào)諧變頻單元包括第二混頻器，所述第二混頻器的信號輸入端接有射頻本振信號源，所述的第一、二中頻放大濾波單元均包括依次相連的信號放大器和濾波器；所述微波放大器對輸入的微波信號進行放大處理后通過開關濾波矩陣送入第一混頻器，微波輸入信號與微波本振信號進行第一次調(diào)諧變頻輸出第一中頻信號，第一中頻信號經(jīng)第一中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入第二混頻器，第一中頻信號與射頻本振信號進行第二次調(diào)諧變頻輸出第二中頻信號，第二中頻信號經(jīng)第二中頻放大濾波單元放大和低通濾波后送入中頻處理單元進行頻譜測量和分析。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述開關濾波矩陣中每個帶通濾波器的帶寬均為3GHz。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述的微波本振信號源為大步進調(diào)諧微波本振信號源，所述的射頻本振信號源為連續(xù)可調(diào)諧的射頻本振信號源。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，其特征在于所述第一中頻信號的頻率小于6GHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙調(diào)諧微波頻譜分析儀，微波輸入信號首先經(jīng)開關濾波矩陣后，利用大步進可調(diào)諧的微波本振實現(xiàn)微波輸入信號的第一次變頻，再利用頻率連續(xù)可調(diào)諧的射頻本振進行第二次變頻，從而實現(xiàn)微波信號的頻譜測量。本發(fā)明針對用戶的實際測量需求，改變步進可調(diào)的微波本振頻率和開關濾波矩陣的濾波器組合即可滿足不同用戶的測量要求，設計簡單，實現(xiàn)難度小，極大地降低了用戶測量成本。
文檔編號G01R23/165GK102183691SQ201110067909
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者梁強, 陳仁北 申請人:安徽白鷺電子科技有限公司