[发明专利]实现微波测试仪器近杂散自动校准的系统及方法

说明书

本发明涉及一种实现微波测试仪器近杂散自动校准的系统及方法，其中包括电源，用以为待测设备供电；基带板，与待测设备相连接；控制终端，用以根据预先设定的程序通过基带板向待测设备发送控制变量对应的频率控制字信号，并根据相噪仪测量得到的杂散点的大小与系统预设杂散判定值的大小关系进行杂散校准；相噪仪，用以在不同的控制变量对应的频率控制字信号下检测杂散值并得到最大的杂散点对应的频率点、杂散点的位置及杂散点的大小。采用该种实现微波测试仪器近杂散自动校准的系统及方法，测试过程完全自动化，一旦测试参数配置好后，系统可以自动运行，完成杂散的自动测试和校准过程，大大减少了人工测试的时间和精力，具有更广泛的应用范围。

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，尤其涉及仪器仪表杂散校准技术领域，具体是指一种实现微波测试仪器近杂散自动校准的系统及方法。

背景技术

无线通信中的测试仪器有矢量信号源、频谱仪、矢量网络分析仪等，而作为这些仪器的核心技术，频率合成器技术起着越来越重要的作用。频率合成器可提供宽带、高精度、快速转换和高纯度的信号，因此常常作为设备的本振信号及载波信号。近些年来，由于集成电子领域的快速发展，使得频率合成器体积越来越小，性能也更加可靠。如今的频率合成技术主要包括直接频率合成技术(DS)、间接频率合成技术(PLL)、直接数字频率合成技术(DDS)以及混合频率合成技术，实际仪器设备电路设计中，广泛采用的是DDS+PLL的混合式频率合成，这样不仅使输出信号具有很大的带宽，而且频率分辨率好，频谱纯度高。

但在实际情况中，DDS+PLL的混合式频率合成信号输出的频率带宽很宽(达几十个GHz)，信号并不像理想情况那样完美，除了输出需要的信号外，还会有杂散分量。这是由于DDS是属于数字频率合成，就不可避免的引入了杂散，杂散的主要来源主要有三种：(1)相位截断误差。DDS对分辨率要求很高，这就要求相位累加器有更大的容量，而相位累加器很难达到如此的容量，这样便带来了相位截断误差。(2)幅度量化误差。DA转换过程中，由于DAC转换精度的限制，所以幅度值在经过量化后产生了幅度量化误差。(3)非线性误差。由于数模转换器的非理想特性(积分、微分等非线性)产生的谐波和杂散分量。这三种杂散一般分布在距离信号谱线很近的地方，不易滤除，因为信号的高宽带，在设计过程中也很难通过硬件电路及设计方案来解决这些杂散点。

所以，需要一种解决这些杂散点的方法。

如今也有测试及消除杂散的一些方法。(1)AP杂散自动测试系统及方法(赵栋.AP杂散自动测试系统及方法：中国，CN104618920A[P]，2015-5-13)中发明了一种自动杂散测试系统，可以自动测试AP设备并保存所测到的杂散点，所测试的杂散点属于信号的远端杂散点，用PC控制频谱分析仪来测试待测AP设备。(2)一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法(陈杰，马存宝，宋东，和麟，张天伟，一种射频信号功率与杂散的自动化测试方法：中国，CN104767576A[P]，2015-7-8)，是对被测射频信号源设备进行功率和杂散指标实现测试过程的自动化方法。(3)杂散消除系统及其相关方法(G·阿尔斯兰，杂散消除系统及其相关方法：中国，CN104639475A[P]，2015-5-20)，此发明是用于射频接收器的杂散消除，通过杂散消除模块生生成消除信号并从数字信息中减去该消除信号，从而有效地消除数字时钟信号或其他杂散源引起的杂散。(4)用于消除杂散发射的系统和方法(许兵，克莱夫·唐，马海布·拉曼.用于消除杂散发射的系统和方法：中国，CN102751999A[P]，2012-10-24)，在发射机中，利用C-IM3失真项的相反相位来对数字基带信号进行数字化预失真，以使得该预失真与C-IM3失真彼此相抵消来消除杂散发射的。(5)一种具有小数杂散消除功能的射频信号生成装置及方法(顾亚波，李华磊，裴文江，金海忠，一种具有小数杂散消除功能的射频信号生成装置及方法：中国，CN103840826A[P]，2014-6-4)，此发明针对参考频率信号，将其划分为频率不相重合的两段预处理参考频率信号，并通过切换选择两段预处理参考频率信号来获得最终射频信号，有效消除或降低最终射频信号的小数杂散。