一種超外差信號接收分析儀器零頻抑制電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超外差信號接收分析儀器零頻抑制電路，還涉及一種超外差信號接收分析儀器零頻抑制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超外差信號接收分析儀器包括上變頻電路，在上變頻電路中，本振信號工作在掃頻模式，并且本振頻率從中頻頻率開始往高頻掃描。在射頻輸入端口不加負(fù)載，且當(dāng)本振信號掃頻頻率等于中頻時，本振信號會因?yàn)樽冾l器的本振-中頻端口隔離度有限而泄露到中頻通路形成零頻假信號。而當(dāng)射頻輸入端口加上負(fù)載時，零頻假信號會隨之變化，稱為負(fù)載牽引效應(yīng)，簡稱負(fù)載牽引。零頻假信號的存在限制了超外差信號接收分析儀器的低頻測試范圍。
[0003]目前用于實(shí)現(xiàn)超外差信號接收分析儀器的零頻抑制的方法為，先將本振信號通過耦合器抽出，然后對耦合出的本振信號進(jìn)行移相和幅度調(diào)制，再將調(diào)制后的本振信號反相耦合到中頻輸出通路，從而與泄露到中頻通路的本振信號反相相消，達(dá)到零頻抑制的目的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)往往忽視了負(fù)載牽引效應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)先將射頻輸入端口不加任何負(fù)載，采用幅度和相位調(diào)制將零頻假信號抑制到足夠低。在實(shí)際測試時，射頻輸入端口需要加上負(fù)載，此時，零頻假信號會因?yàn)榧由县?fù)載而受到惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的負(fù)載牽引問題，提出了一種通過補(bǔ)償負(fù)載牽引而有效改善超外差信號接收分析儀器的零頻抑制電路及方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種超外差信號接收分析儀器零頻抑制電路，將超外差信號接收分析儀器的上變頻通路設(shè)計成相位相反的雙變頻通路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將本振泄露信號進(jìn)行反相相消；在其中一路上變頻通路的射頻輸入端口加待測信號負(fù)載，而另一路上變頻通路增加幅度和相位調(diào)制電路，通過對本振泄露信號進(jìn)行幅度和相位調(diào)制以補(bǔ)償負(fù)載牽引。
[0008]可選地，采用雙變頻通路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，兩個變頻器完全一樣，本振輸入信號經(jīng)過90度功分器分別加到兩個變頻通路中，兩路中頻輸出信號再經(jīng)過90度功分器疊加成一路，使本振泄露信號反相相消。
[0009]可選地，將待測信號負(fù)載加到其中任一路變頻通路的射頻輸入端口，另一路變頻通路的射頻輸入端口連接參考負(fù)載。
[0010]可選地，在連接參考負(fù)載的那一路變頻通路中增加可控移相器和可控衰減器。
[0011]可選地，所述可控移相器和可控衰減器采用模擬式或數(shù)字式集成器件。
[0012]可選地，通過可編程邏輯器件調(diào)節(jié)可控移相器和可控衰減器的數(shù)值以補(bǔ)償負(fù)載牽弓丨，實(shí)現(xiàn)零頻假信號的抑制。
[0013]本發(fā)明還提供了一種超外差信號接收分析儀器零頻抑制方法，包括以下步驟:
[0014]首先，采用雙變頻通路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且兩個變頻器完全一樣，本振輸入信號經(jīng)過90度功分器分別加到兩個變頻通路中，兩路中頻輸出信號再經(jīng)過90度功分器疊加成一路，使本振泄露信號反相相消；
[0015]其次，將待測信號負(fù)載加到其中任一路變頻通路的射頻輸入端口，另一路變頻通路的射頻輸入端口連接參考負(fù)載；
[0016]再次，在連接參考負(fù)載的那一路變頻通路中增加可控移相器和可控衰減器；
[0017]最后，通過可編程邏輯器件調(diào)節(jié)可控移相器和可控衰減器的數(shù)值以補(bǔ)償負(fù)載牽弓丨，實(shí)現(xiàn)零頻假信號的抑制。
[0018]可選地，所述可控移相器和可控衰減器采用模擬式或數(shù)字式集成器件。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]通過本發(fā)明的電路及方法可以在超外差測試儀器的射頻輸入端口帶負(fù)載的情況下對零頻假信號進(jìn)行有效抑制，獲得了傳統(tǒng)的僅僅通過調(diào)幅調(diào)相進(jìn)行零頻抑制的方法難以達(dá)到的效果。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為上變頻通路的變頻器拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的雙變頻通路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的雙變頻通路加載原理不意圖；
[0025]圖4為圖3所示電路增加可控移相器和可控衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5為通過可編程邏輯器件調(diào)節(jié)可控移相器和可控衰減器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖6為本發(fā)明一個具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]本發(fā)明提出了一種超外差信號接收分析儀器零頻抑制的電路及方法，通過補(bǔ)償負(fù)載牽引而有效改善超外差信號接收分析儀器的零頻抑制。本發(fā)明采用相位相反的雙變頻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)本振泄露信號反相相消，并且通過幅度和相位調(diào)制以補(bǔ)償負(fù)載牽引，最終有效抑制零頻假信號。
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的電路及方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]零頻假信號主要是因?yàn)樯献冾l通路的變頻器本振-中頻端口隔離度有限而產(chǎn)生，為此，變頻器往往采用平衡結(jié)構(gòu)，比如典型的二極管雙平衡變頻器。在二極管雙平衡變頻器中，本振信號驅(qū)動著二極管的導(dǎo)通和關(guān)斷，當(dāng)其中一路二極管被導(dǎo)通時，變頻器可以用圖1所示的拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)描述。
[0032]圖1中U1?U4為各參考點(diǎn)電壓，Uz為二極管兩端電壓，II?13為各支路電流，NUN2為變壓器電壓變比，ZLo, ZRF、ZIF分別為本振輸入端口、射頻輸入端口和中頻輸出端口的負(fù)載阻抗。按照基爾霍夫電路理論以及二極管伏安特性可推導(dǎo)出如下關(guān)系式:
[0033]U2 = N1XU1 (公式 1)
[0034]U4 = N2XU3 (公式 2)
[0035]U3 = U2-Uz-12XZrf (公式 3)
[0036]12 = IsXeUz/Ut (公式 4)
[0037]公式4是在Uz遠(yuǎn)大于Ut的條件下得到(本振信號電壓往往很大，所以該條件滿足)，式中Is為二極管反向飽和電流，Ut為二極管常溫時的溫度電壓當(dāng)量(Ut?26mV)。將公式1、公式3和公式4分別代入公式2并整理得如下公式:
[0038]U4 = N2XNlXUl-N2XUz-N2XIsXeUz/UtXZRF (公式 5)
[0039]公式5表示本振輸入端口電壓U1到中頻輸出端口電壓U4的轉(zhuǎn)換關(guān)系，同時也表示本振信號到中頻輸出端口的泄露程度。
[0040]從公式5可知，中頻輸出端口電壓U4不僅與本振輸入端口電壓U1有關(guān)，而且還與射頻輸入端口負(fù)載阻抗ZRF有關(guān)，所以要消除零頻假信號，一方面要抑制本振信號到中頻輸出端口的泄露，另一方面要補(bǔ)償射頻輸入端口負(fù)載阻抗ZRF對零頻假信號造成的惡化。
[0041]所以，本發(fā)明的設(shè)計思路是，一方面，將超外差信號接收分析儀器的上變頻通路設(shè)計成相位相反的雙變頻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣可以將本振泄露信號進(jìn)行反相