專利名稱：一種新型頻譜分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種頻譜分析儀，尤其涉及一種中頻數(shù)字化的頻譜儀分析儀。
背景技術(shù)：
頻譜儀按對信號(hào)分析處理方法分為模擬式頻譜儀、數(shù)字式頻譜儀、模擬/數(shù)字混合式頻譜儀。模擬式頻譜儀是以掃描式為基礎(chǔ)構(gòu)成，采用濾波器或混頻器將被分析信號(hào)中各頻率分量逐一分離，再配合后續(xù)的檢波得到信號(hào)的頻譜，所有早期的頻譜儀幾乎都屬于模擬濾波式或超外差結(jié)構(gòu)，并被沿用至今。中頻電路全部采用模擬器件，因而精度低、一致性差、體積大，且其性能隨溫度變化，受環(huán)境影響較大，當(dāng)溫度、濕度變化時(shí)，整機(jī)的性能下降嚴(yán)重，也難以滿足進(jìn)一步減少體積和功耗的要求。單純的數(shù)字式頻譜儀是非掃描式，以數(shù)字濾波器或FFT變換為基礎(chǔ)構(gòu)成，精度高、性能靈活，但受到數(shù)字系統(tǒng)工作頻率的限制，一般用于低頻段的實(shí)時(shí)分析，達(dá)不到寬頻帶高精度頻譜分析。而模擬與數(shù)字相結(jié)合的頻譜儀，兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)在的主流頻譜儀技術(shù)。在現(xiàn)有頻譜儀方案中，有的采用射頻信號(hào)分段式，但是其硬件電路體積較大，且掃描速度慢。已經(jīng)檢索到的一種實(shí)現(xiàn)方案(專利申請?zhí)?00610013096. 0，專利公開號(hào)CN1804642A)雖然用兩次變頻方式，但是其測量信號(hào)的頻率范圍較小，只有1000MHz，且技術(shù)指標(biāo)相對不聞。

實(shí)用新型內(nèi)容所要解決的技術(shù)問題針對以上問題本實(shí)用新型提供了一種信號(hào)測量頻率范圍較高、硬件電路簡單、體積小、掃描速度快、性能指標(biāo)高的新型頻譜分析儀。技術(shù)方案針對以上不足本實(shí)用新型提供了一種新型頻譜分析儀，其特征在于包括射頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊和控制模塊；射頻模塊信號(hào)處理模塊包括接第一本振、第一混頻器、第二本振、第二混頻器、衰減器、放大器和濾波器；被測信號(hào)依次經(jīng)過衰減器或放大器、濾波器后輸入至第一混頻器的射頻輸入端；第一本振產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸入至第一混頻器與被測信號(hào)混頻后產(chǎn)生第一中頻信號(hào)；所述第一中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第二混頻器的射頻輸入端；第二本振的本振信號(hào)輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第二中頻信號(hào)；第二中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第三混頻器的射頻輸入端；第三本振的本振信號(hào)輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第三中頻信號(hào)；第三中頻信號(hào)經(jīng)過放大器、濾波器后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸出的數(shù)字信號(hào)輸入數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；控制模塊對射頻信號(hào)處理模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊進(jìn)行控制。所述被測信號(hào)的頻率范圍為9kHz 3GHz。所述的第三中頻信號(hào)頻率為10. 7MHz ο[0010]所述頻譜的分辨率帶寬為IHf 3MHz。所述頻譜的相位噪聲為-95dBc/Hz。所述頻譜的平均噪聲電平為優(yōu)于_148dBm。有益效果本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了較高信號(hào)測量頻率范圍。通過三次變頻的方式實(shí)現(xiàn)了 9kHz 3GHz的頻率測量范圍。本實(shí)用新型硬件電路簡單，減小了體積。由于采用了非分段式頻率掃描方式，一次性完成全頻段掃描，減少了大量的射頻模擬器件、電路。本實(shí)用新型提高了掃描速度。由于采用了非分段式頻率掃描方式，一次性完成全頻段掃描，沒有了分段掃描時(shí)頻段切換時(shí)的電路切換和等待時(shí)間，從而提高了掃描速度。本實(shí)用新型具有較高性能指標(biāo)。本方案實(shí)現(xiàn)了 -95dBm/Hz的相位噪聲(偏移IOkHz)和優(yōu)于-148dBm的平均噪聲電平。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為射頻信號(hào)處理模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。如圖1所示，一種新型頻譜分析儀，包括射頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊和控制模塊。如圖2所示，所述射頻模塊信號(hào)處理模塊包括接第一本振、第一混頻器、第二本振、第二混頻器、衰減器、放大器和濾波器。被測信號(hào)依次經(jīng)過衰減器或放大器、濾波器后輸入至第一混頻器的射頻輸入端；所述第一本振產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸入至第一混頻器與被測信號(hào)混頻后產(chǎn)生第一中頻信號(hào)；所述第一中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第二混頻器的射頻輸入端;所述第二本振的本振信號(hào)輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第二中頻信號(hào)；所述第二中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第三混頻器的射頻輸入端;所述第三本振的本振信號(hào)輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第二中頻號(hào)；所述第三中頻信號(hào)經(jīng)過放大器、濾波器后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC ；模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸出的數(shù)字信號(hào)輸入數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；控制模塊對射頻信號(hào)處理模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊以及按鍵、接口進(jìn)行控制。所述射頻信號(hào)處理模塊的為三次變頻模式。使得輸入的被測信號(hào)的頻率范圍增大，達(dá)到了 9kHz 3GHz。[0031]所述第三中頻信號(hào)頻率為10. 7MHzο本實(shí)用新型的新型頻譜分析儀，主要指標(biāo)如下頻率范圍9kHz 3GHz分辨率帶寬IHz 3MHz (1-3-10步進(jìn)，誤差5%)相位噪聲_95dBc/Hz平均噪聲電平優(yōu)于_148dBm。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不限制于本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型頻譜分析儀，其特征在于包括射頻信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊和控制模塊；射頻模塊信號(hào)處理模塊包括接第一本振、第一混頻器、第二本振、第二混頻器、衰減器、 放大器和濾波器；被測信號(hào)依次經(jīng)過衰減器或放大器、濾波器后輸入至第一混頻器的射頻輸入端；第一本振產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸入至第一混頻器與被測信號(hào)混頻后產(chǎn)生第一中頻信號(hào)；所述第一中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第二混頻器的射頻輸入端； 第二本振的本振信號(hào)輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第二中頻信號(hào)；第二中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第三混頻器的射頻輸入端；第三本振的本振信號(hào)輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第三中頻信號(hào)；第三中頻信號(hào)經(jīng)過放大器、濾波器后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC ;模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸出的數(shù)字信號(hào)輸入數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；控制模塊對射頻信號(hào)處理模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、顯示模塊進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型頻譜分析儀，其特征在于所述被測信號(hào)的頻率范圍為9kHz 3GHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型頻譜分析儀，其特征在于所述的第三中頻信號(hào)頻率為 10. 7MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型頻譜分析儀，其特征在于所述頻譜的分辨率帶寬為 IHz 3MHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型頻譜分析儀，其特征在于所述頻譜的相位噪聲為-95dBc/Hz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型頻譜分析儀，其特征在于所述頻譜的平均噪聲電平為優(yōu)于_148dBm。
專利摘要一種新型頻譜分析儀，其被測信號(hào)依次經(jīng)過衰減器或放大器、濾波器后輸入至第一混頻器的射頻輸入端；第一本振產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸入至第一混頻器與被測信號(hào)混頻后產(chǎn)生第一中頻信號(hào)；所述第一中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第二混頻器的射頻輸入端；第二本振的本振信號(hào)輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第二中頻信號(hào)；第二中頻信號(hào)依次經(jīng)過放大器、濾波器放大后輸入至第三混頻器的射頻輸入端；第三本振的本振信號(hào)輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號(hào)混頻后產(chǎn)生第三中頻信號(hào)；第三中頻信號(hào)經(jīng)過放大器、濾波器后輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC；ADC輸出的數(shù)字信號(hào)輸入數(shù)字信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)G01R23/165GK202854231SQ201220568708
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者鐘景華, 蒲正將 申請人:南京國睿安泰信科技股份有限公司