一种具有校准功能的频谱分析仪制造技术

本发明专利技术提供一种具有校准功能的频谱分析仪，涉及频谱分析装置领域。包括并行输出高波段校准源基准和低波段校准源基准的基准产生单元、产生功率基准的DAC单元、分时接收所述高波段校准源基准和低波段校准源基准，并根据功率基准产生校准信号的自动电平控制单元，接收所述校准信号并具有高频通道和低频通道的信号处理单元。由于在自动电平控制单元接收高波段校准源基准，产生校准信号时，信号处理单元的高频通道接收校准信号，在自动电平控制单元接低波段校准源基准，产生校准信号时，信号处理单元的低频通道接收校准信号。因此，无论频谱分析仪对高波段信号进行测量还是对低波段信号进行测量，都能够保证对测量结果校准的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有校准功能的频谱分析仪
本专利技术涉及频谱分析装置领域，特别涉及一种具有校准功能的频谱分析仪。
技术介绍
频谱分析仪是一种用来对被测信号进行频谱分析的接收机，可以测量未知信号的频率、幅值，失真等相关参数，通常具有很宽的频率和幅值测量范围。主要应用于基站维护、电子产品研发、生产等领域。频谱分析仪一般分为扫频式和实时分析式两类。参照图1，现有技术的频谱分析仪100多采用超外差式结构，对通过射频前端模块101引入的输入信号、中频通道模块102对其进行多次变频，使之变成中频信号，然后送至包含ADC采样单元、数字中频滤波器单元、检波器单元，控制单元及显示器单元的显示模块103进行输出和显示。在射频前端模块101中，被测信号从输入端口进入，用单刀双掷开关1来选通前端链路或者选通功率负载2，单刀双掷开关1有可能要承受较大功率，因此经常采用大功率单刀双掷开关或继电器来构成。单刀双掷开关4用于选通将被测信号输入前端链路还是将校准信号输出单元3接入前端链路从而进行自校准，校准信号输出单元3通常由频谱分析仪100的内部电路产生。单刀双掷开关5与单刀双掷开关7共同配合选通固定衰减器6是否接入前端链路。固定衰减器6可以承受较大的输入功率，当用频谱分析仪100测量较大功率的信号时，为了保证混频器13工作在线性区域，需要先将输入信号进行衰减；固定衰减器6通常具有较高的压缩点，以确保到达混频器13的被测信号不会被压缩。步进衰减器8是一个衰减量可调的衰减器，而且具有较宽的衰减器范围，可将输入的被测信号继续衰减至混频器13的最佳混频电平。单刀双掷开关9和单刀双掷开关11共同配合选通前置放大器10，前置放大器10用于小信号的测量，当被测量的信号幅值比较小且接近频谱分析仪100的低噪时，打开前置放大器10，将减小射频前端链路的噪声系数，即降低了噪声，这样小信号可以被准确的测量。滤波器12是一个低通滤波器，其作用是对混频器13的镜像频率进行抑制。参照图2，在与本申请同日递交的一件专利申请中还公开了一种改进的频谱分析仪200，在频谱分析仪200中，中频通道模块202对通过射频前端模块201引入的输入信号进行多次变频，使之变成中频信号，然后送至包含ADC采样单元、数字中频滤波器单元、检波器单元，控制单元及显示器单元的显示模块203进行输出和显示。与现有技术频谱分析仪100不同的是：该申请将射频前端模块101中的单刀双掷开关4放置到该申请射频前端模块201中的固定衰减器6之前，使校准信号输出单元3通过固定衰减器6的通路进入频谱分析仪200中。在频谱分析仪100或频谱分析仪200中，由于射频前端模块101或射频前端模块201会随着时间和温度的变化而引起增益的变化，使频谱分析仪100或频谱分析仪200测量的信号不准确，因此，频谱分析仪100或频谱分析仪200会通过校准信号输出单元3输出一路校准信号，频谱分析仪100或频谱分析仪200将其通过测量得到的校准信号的幅值与校准信号的实际幅值做差值，显示模块103或显示模块203中的控制单元将所述差值保存起来，在频谱分析仪100或频谱分析仪200以后的测量结果中，都会自动加上该差值，以减少测量结果的误差。参照图3，结合参考图1、图2，无论在射频前端模块101中还是在射频前端模块201中，在步进衰减器8后面都可以设置两路波段信号通路，如由第一前置放大器301以及与第一前置放大器301顺序连接的第一滤波器302、第一混频器303组成的低波段信号通道307，通过第一混频器303输出一路低波段中频信号A；以及由第二前置放大器304及与第二前置放大器304顺序连接的第一滤波器组305、第二混频器306组成的高波段信号通道308，通过第二混频器输出一路高波段中频信号B。以图2为例，低波段中频信号A和高波段中频信号B输出后，在中频通道模202中再经过一次混频，使低波段中频信号A和高波段中频信号B变成相同频率的中频信号，然后送至显示模块203进行输出和显示。参照图3，结合参考图1、图2，现有的校准信号输出单元3可以输出一路校准信号，要么是高波段校准信号，要么是低波段校准信号，当射频前端模块101或射频前端模块201中的步进衰减器8后面具有低波段信号通道307和高波段信号通道308时，校准信号输出单元3也只输出一路校准信号进行校准。比如，当校准信号输出单元3输出的是低波段校准信号时，所述低波段校准信号仅通过低波段信号通道307进入中频通道模块202和显示模块203，频谱分析仪100或频谱分析仪200将测量值与低波段校准信号的实际幅值做差值，并将所述差值保存起来，在频谱分析仪100或频谱分析仪200以后的测量结果中，都会自动减除该差值，以减少测量结果的误差；当频谱分析仪100或频谱分析仪200测量高波段信号时，也采用上述低波段校准信号产生的差值来校准测量结果。又比如，校准信号输出单元3输出的是高波段校准信号时，所述高波段校准信号也仅通过高波段信号通道308进入中频通道模块202和显示模块203，频谱分析仪100或频谱分析仪200将测量值与高波段校准信号的实际幅值做差值，并将所述差值保存起来，在频谱分析仪100或频谱分析仪200以后的测量结果中，都会自动减除该差值，以减少测量结果的误差；当频谱分析仪100或频谱分析仪200测量低波段信号时，也采用上述高波段校准信号产生的差值来校准测量结果。但是，研究中发现，现有技术所采用的校准方法是有缺陷的，无论校准信号的频率采用高频还是低频，或是采用高频和低频信号的临界频率信号，并不能同时满足频谱分析仪100或频谱分析仪200对高波段信号和低波段信号测量的准确性，如，当采用一路低波段校准信号对频谱分析仪100或频谱分析仪200进行校准时，频谱分析仪100或频谱分析仪200对高波段信号进行测量时产生的测量误差较大，当采用一路高波段校准信号对频谱分析仪100或频谱分析仪200进行校准时，频谱分析仪100或频谱分析仪200又对低波段信号进行测量时产生了较大的测量误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：解决现有技术的频谱分析仪不能同时满足对高波段信号和低波段信号测量的准确性的技术问题，提供一种具有校准功能的频谱分析仪。本专利技术提供的一种具有校准功能的频谱分析仪(400)，参考图4，包括一个产生校准源基准的基准产生单元（401）、一个产生功率基准（c）的DAC单元（404）、一个依据所述校准源基准和所述功率基准（c），输出校准信号（d）的自动电平控制单元（403）、和一个接收所述校准信号(d)的具有高频通道（406）和低频通道（407）的信号处理单元（405），所述基准产生单元（401）并行输出一个高波段校准源基准（a）和一个低波段校准源基准（b），所述自动电平控制单元（403）分时接收所述高波段校准源基准（a）和低波段校准源基准（b），产生所述校准信号（d）；在所述自动电平控制单元（403）接收所述高波段校准源基准（a），产生所述校准信号（d）时，所述信号处理单元（405）的高频通道（406）接收所述校准信号（d），在所述自动电平控制单元（403）接收所述低波段校准源基准（b），产生所述校准信号（d）时，所述信号处理单元（405）的低频通道（407）接收所述校准信号（d）。本专利技术公开的具有校准功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有校准功能的频谱分析仪，包括：一个产生校准源基准的基准产生单元（401）、一个产生功率基准的DAC单元（404）、一个依据所述校准源基准和所述功率基准，输出校准信号的自动电平控制单元（403）、和一个接收所述校准信号的具有高频通道（406）和低频通道（407）的信号处理单元（405），其特征在于，所述基准产生单元（401）并行输出一个高波段校准源基准和一个低波段校准源基准，所述自动电平控制单元（403）分时接收所述高波段校准源基准和低波段校准源基准，产生所述校准信号；在所述自动电平控制单元（403）接收所述高波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述信号处理单元（405）的高频通道（406）接收所述校准信号，在所述自动电平控制单元（403）接收所述低波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述信号处理单元（405）的低频通道（407）接收所述校准信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有校准功能的频谱分析仪，包括：一个产生校准源基准的基准产生单元(401)、一个产生功率基准的DAC单元(404)、一个依据所述校准源基准和所述功率基准，输出校准信号的自动电平控制单元(403)、和一个接收所述校准信号的具有高频通道(406)和低频通道(407)的信号处理单元(405)，其特征在于，所述基准产生单元(401)并行输出一个高波段校准源基准和一个低波段校准源基准，所述自动电平控制单元(403)分时接收所述高波段校准源基准和低波段校准源基准，产生所述校准信号；在所述自动电平控制单元(403)接收所述高波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述信号处理单元(405)的高频通道(406)接收所述校准信号，在所述自动电平控制单元(403)接收所述低波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述信号处理单元(405)的低频通道(407)接收所述校准信号。2.根据权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于：在所述自动电平控制单元(403)接收所述高波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述DAC单元(404)产生的功率基准为一个高波段功率基准，在所述自动电平控制单元(403)接收所述低波段校准源基准，产生所述校准信号时，所述DAC单元(404)产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何毅军，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：苏州普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32