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中各頻率分量逐一分離，再配合后續(xù)的檢波得到信號的頻譜，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，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CN1804642A)雖然用兩次變頻方式，但是其測量信號的頻率范圍較小，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處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號處理模塊、顯示模塊和控制模塊；射頻模塊信號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)生的掃頻信號輸入至第一混頻器與被測信號混頻后產(chǎn)生第一中頻信號；所述第一中頻信號依次經(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輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號混頻后產(chǎn)生第二中頻信號；第二中頻信號依次經(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輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號混頻后產(chǎn)生第三中頻信號；第三中頻信號經(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)字信號輸入數(shù)字信號處理模塊進(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處理模塊、數(shù)字信號處理模塊、顯示模塊進(jìn)行控制。所述被測信號的頻率范圍為9kHz 3GHz。所述的第三中頻信號頻率為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，沒有了分段掃描時頻段切換時的電路切換和等待時間，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，包括射頻信號處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號處理模塊、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)生的掃頻信號輸入至第一混頻器與被測信號混頻后產(chǎn)生第一中頻信號；所述第一中頻信號依次經(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輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號混頻后產(chǎn)生第二中頻信號；所述第二中頻信號依次經(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輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號混頻后產(chǎn)生第二中頻號；所述第三中頻信號經(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)字信號輸入數(shù)字信號處理模塊進(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處理模塊、數(shù)字信號處理模塊、顯示模塊以及按鍵、接口進(jìn)行控制。所述射頻信號處理模塊的為三次變頻模式。使得輸入的被測信號的頻率范圍增大，達(dá)到了 9kHz 3GHz。[0031]所述第三中頻信號頻率為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處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字信號處理模塊、顯示模塊和控制模塊；射頻模塊信號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)生的掃頻信號輸入至第一混頻器與被測信號混頻后產(chǎn)生第一中頻信號；所述第一中頻信號依次經(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輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號混頻后產(chǎn)生第二中頻信號；第二中頻信號依次經(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輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號混頻后產(chǎn)生第三中頻信號；第三中頻信號經(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)字信號輸入數(shù)字信號處理模塊進(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處理模塊、數(shù)字信號處理模塊、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)生的掃頻信號輸入至第一混頻器與被測信號混頻后產(chǎn)生第一中頻信號；所述第一中頻信號依次經(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輸入至第二混頻器與所述第一中頻信號混頻后產(chǎn)生第二中頻信號；第二中頻信號依次經(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輸入至第三混頻器與所述第二中頻信號混頻后產(chǎn)生第三中頻信號；第三中頻信號經(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)字信號輸入數(shù)字信號處理模塊進(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