[发明专利]一种具有本振校准功能的频谱分析仪

说明书

本发明提供一种具有本振校准功能的频谱分析仪，涉及频谱分析装置领域，包括输出本振信号的本振单元、所述本振信号包括本振频率值及本振信号幅度，输出中频信号的混频器单元，连接所述本振单元与所述混频器单元的驱动单元，还包括一个可变增益模块、一个控制单元、一个数模转换模块、一个存储器，所述可变增益模块设置在所述本振单元与所述驱动单元之间，所述控制单元通过所述数模转换模块来调节所述可变增益模块的增益。由于增加了可以控制本振信号幅度的可变增益模块，使得本振信号幅度可以在不同本振频率值下进行调整，进而使得所述混频器更容易达到最优性能，从而使整个频谱分析仪的相应指标整体提升。

技术领域

本发明涉及频谱分析装置领域，特别涉及一种具有本振校准功能的频谱分析仪。

背景技术

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。频谱分析仪又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫兹以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。频谱分析仪的主要技术指标有频率范围、分辨力、扫频速度、灵敏度、显示方式和假响应等，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包括射频前端模块101、中频通道模块102和显示模块103，射频前端模块101包括信号输入端口1011，对信号输入端口1011引入的输入信号进行前置放大、滤波等处理并输出一个前端被测信号a的前端电路1012，射频前端模块101还包括一个产生本振信号b1的本振单元1014，驱动单元1015对本振信号b1进行驱动以产生满足混频器1013需求的本振信号b1’，混频器1013将前端被测信号a及本振信号b1’进行混频，产生中频信号c，中频通道模块102对中频信号c进行多次混频再进行ADC采样、并经过数字中频滤波器、检波器和视频滤波等处理后送入包含控制器的显示模块103进行输出和显示。

本振单元1014一般由压控振荡器VCO和鉴相模块构成，当然也可以由压控振荡器VCO通过锁相电路锁定得到。驱动单元1015一般包括放大模块、滤波模块。

参照图2，在现有技术中具有低频通路和高频通路的频谱分析仪200中，射频前端模块201包括前端电路2012和前端电路2016，前端电路2012和前端电路2016分别对信号输入端口2011引入的输入信号进行前置放大、滤波等处理并输出一个前端被测信号a1和一个前端被测信号a2，本振单元2014产生本振信号b2，驱动单元2015对本振信号b2进行驱动以产生满足混频器2013和混频器2017需求的本振信号b2’，混频器2013将前端被测信号a1及本振信号b2’进行混频，产生高波段中频信号c1，混频器2017将前端被测信号a2及本振信号b2’进行混频，产生低波段中频信号c2。

可以看出，无论在频谱分析仪100中还是在频谱分析仪200中，本振信号b’对混频器1013或2013或2017的性能都是有很大影响的。

本振单元输出的本振信号具体包括本振频率值及本振信号幅度，由于现有技术的频谱分析仪需要测量的频率范围比较宽，一般在几个G赫兹，甚至几十个G赫兹以上，在频谱分析仪的整机方案设计中，输入混频器的本振频率值的范围也比较宽，混频器在不同的本振频率值下需要不同的本振幅度才能达到最优性能，否则容易使变频损耗，变频失真等现象更加恶化。而现有的技术方案，尚无法满足混频器的最优性能，从而导致整个频谱分析仪的相应指标整体下降。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有技术中混频器存在变频损耗和变频失真等技术问题，提供一种具有本振校准功能的频谱分析仪。