[实用新型]一种频率域有源正交矢量型检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种正交检测系统，尤其是一种频率域有源正交矢量型检 测系统，也可称为有源实虚分量频谱检测系统，是一种宽频范围内用于检测各 种线性时不变的待测系统的电子仪器。

技术领域

目前国内外市场上的相似产品是采用正交矢量型锁相放大器(LIA)，LIA 的核心部件是相敏检波器(PSD)，从广义的角度来看是属于一种相关检测，最 大的特点是检测出与参考信号的频率和相位相关的微弱信号，具有强大的压制 干扰能力。正交矢量型锁相放大器必须引入外参考信号，经过锁相环(PLL)， 提取出两路正交信号(相位差为90°)，分别作为参考信号送到两个相同的PSD。 PLL在工作过程中会受到种种干扰，产生相位锁定误差，直接影响到LIA的检 测精度，这是LIA的突出缺点；另一个缺点是，对于一个待测系统，最经典的 测量方法是以正弦波点频测量方法为基础的，故必须有一个激励信号源，而LIA 不包括信号源部分。

实用新型内容

本实用新型涉的目的是提供一种频率域有源正交矢量型检测系统，也可称 为有源实虚分量频谱检测系统，具备一定功率的信号源，可以实现对各种待测 系统的激励；实现对待测系统输出的微弱信号进行正交矢量型检测，即实现对 待测系统的实虚分量的频谱检测，以克服类似产品信号传递复杂、没有对待测 系统的激励信号源等不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种频率域有源正交矢量型检测系统，包括信号源部分、正交矢量检测部 分，信号源部分包括振荡器和功率放大器两部分，正交矢量检测部分由分频电 路、超低噪声放大器、两个相敏检波器、两个低通滤波器和两个放大器组成， 振荡器中方波信号连接到正交矢量检测部分的分频电路，它产生两路相位差为 90°的信号，作为参考信号分别送到两个相同的相敏检波器；分频电路连接至 两相敏检波器，相敏检波器单向连接至低通滤波器，所述低通滤波器连接至放 大器；功率放大后的信号去激励待测系统，待测系统的输出连接到正交矢量检 测部分的超低噪声放大器，其输出同时送到上述两个相敏检波器，实现正交矢 量型检测(即实现实虚分量的分离)；这是正交矢量检测的一个通道，必要时可 用相同的结构组成多个通道。上述方案为模拟类型结构，此结构也可用于数字 类型结构。

本实用新型所述的频率域有源正交矢量型检测系统的有益效果为：自备一定 功率输出的正弦波信号源，可以直接实现对待测系统的正交矢量检测，可最大 限度地减小对待测系统激励信号源的功耗，从微弱信号提取有用信号；可应用 于物理(力学、光学、电磁学等)、化学(包括电化学等)、生物医学等众多学 科，配备相应的传感器，则可应用于工程及产品的检验及检测，功能全、用途 广。

附图说明

图1是本实用新型所述的频率域有源正交矢量型检测系统的结构框图；

图2是本实用新型所述的频率域有源正交矢量型检测系统的相敏检波器的 电路图。

图中：1、信号源部分；11、振荡器；12、功率放大器；2、正交矢量检测 部分；21、分频电路；22、超低噪声放大器；23、相敏检波器；24、低通滤波 器；25、放大器；3、待测系统。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型实施例所述的频率域有源正交矢量型检测系统， 包括信号源部分1、正交矢量检测部分2，信号源部分1包括振荡器11和功率 放大器12两部分，正交矢量检测部分2由分频电路21、超低噪声放大器22、 两个相敏检波器23、两个低通滤波器24和两个放大器25组成，振荡器11中方 波信号连接到正交矢量检测部分2的分频电路21，它产生两路相位差为90°的 信号，作为参考信号分别送到两个相同的相敏检波器23；分频电路21连接至 两相敏检波器23，相敏检波器23单向连接至低通滤波器24，所述低通滤波器 24连接至放大器25；功率放大后的信号去激励待测系统3，待测系统3的输出 连接到正交矢量检测部分2的超低噪声放大器22，其输出同时送到上述两个相 敏检波器23。