[发明专利]基于锁相放大器的衰减参数测量装置

说明书

本发明公开一种基于锁相放大器的衰减参数测量装置，该装置包括射频信号源、激励信号输入端、衰减信号输入端、本振源、混频器、程控步进标准衰减器和锁相放大器。本方案通过采用射频串联和低中频串联替代相结合的方法对系统进行改进，引入锁相放大器相关检测的方法，使用锁相放大器作为中频接收装置，从微弱信号中提取出有用信号，消除周围环境的噪声干扰对衰减测量的影响；通过本方案最大限度的压缩带宽、抑制噪声，使得系统的测量准确度和动态范围都有大幅提高，从而解决了在测量大衰减量过程中各类噪声的干扰问题。

技术领域

本发明涉及衰减参数测量领域。更具体地，涉及一种利用锁相放大器进行衰减参数测量的装置。

背景技术

微波无线电衰减在无线电领域中是一个非常重要和普及的参数，国内外都非常重视衰减参数标准的建立。目前广泛采用的衰减测量检定装置都需要一个高灵敏度的测量接收机，所以测量接收机是测试系统的关键部分，测量接收机用于处理接收到的中频信号，要求其动态范围大，线性度好。

目前国际上衰减测量均采用串联低中频替代技术，而且都在较低的固定中频上进行替代，这样作为替代标准的衰减器容易做的很精密，其指示电路部分采用的是主中放/检波电路(采用各类检波器)和电压表电路组成。国际上新研制的测量接收机如RS公司的FSMR和安捷伦公司的N5531，其均为多参数的测量接收机，它们的工作原理均是在频谱分析仪的基础上通过软件来实现的，且价格昂贵在百万元以上，给计量机构带来很大的费用负担；对于国内，十一五期间国防二中心研制的同轴衰减标准也是采用串联低中频替代技术，利用感应分压器作为标准衰减器，接收端采用真有效值检波的方法把交流信号转换为直流信号，再由高位A/D转换器进行数据采样后通过数据传输到计算机并进行数据处理和显示。所有上述方法的缺点是对环境的要求非常高，在测量大衰减量时，周围的任何微小振动或电磁干扰以及地线噪声都有可能引起测量结果的很大波动，造成测量的准确度降低。而目前许多实验室的环境要求很难达到测试的不确定度要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于锁相放大器的衰减参数测量装置，解决在在恶劣的环境下如何提高衰减参数测量的准确度和稳定性。本发明通过采用锁相放大器作为中频接收和指示装置，使用相关检波的方法，从微弱信号中提取出有用信号，消除周围恶劣环境的噪声干扰对衰减测量的影响，从而提高衰减测量的准确度和稳定性。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

基于锁相放大器的衰减参数测量装置，该装置包括：

射频信号源，用于产生射频信号；

激励信号输入端，用于向被测衰减器输入射频激励信号；

衰减信号输入端，用于将在激励信号的触发下被测衰减器发出的衰减信号输入测量装置；

本振源，用于发出与所述衰减信号混合的本振信号；

混频器，用于将本振信号与所述衰减信号混合，获得中频信号；

程控步进标准衰减器，利用标准衰减器的改变量替代被测衰减器的衰减量，实现中频替代补偿，获得测试信号；

锁相放大器，对测试信号进行数据采集和处理，获得被测衰减器的检定参数，并作为校准被测衰减器的校准参数。

优选的，该装置进一步包括设置在射频源与激励信号输入端之间的第一隔离器；和设置在衰减信号输入端与混频器之间的第二隔离器。

优选的，该装置进一步包括用于为本振源和射频源提供10MHz基准的频率基准器；

优选的，该装置进一步包括用于为本振源和锁相放大器提供基准信号的函数发生器。

优选的，该装置进一步设置在混频器和程控步进标准衰减器之间的低噪声预放大器。

优选的，所述锁相放大器包括