[发明专利]一种自动频率控制装置

说明书

本发明提供一种自动频率控制装置，包括频率设置模块和频率校正模块，频率设置模块用于设置第一波源信号的频率，频率校正模块用于将频率校正至腔谐振频率，由此将频率设置和频率校正功能分开，在这种功能分开情况下，频率设置模块和频率校正模块可以自由选择灵敏度，又因为频率校正模块的灵敏度较高时会使得信号生成模块中生成的信号幅度较小，导致自动频率控制装置输出的第一波源信号的信噪比降低，为此在本发明中频率校正模块可以选取灵敏度较低的器件使得信号生成模块中生成的信号幅度提高，进而提高自动频率控制装置输出的第一波源信号的信噪比，当输出的第一波源信号的信噪比提高，其对应的电子顺磁共振谱仪的信噪比和灵敏度也得到提高。

技术领域

本发明属于自动频率控制技术领域，更具体的说，尤其涉及一种自动频率控制装置。

背景技术

自动频率控制是一种自动调节微波载波频率至目标频率的自动校正技术，以实现频率的自动跟踪。目前随着电子、通信及相关研究领域的快速发展，自动频率控制在诸多领域，如电子顺磁共振谱仪中得到了广泛的应用。

在电子顺磁共振谱仪中，由于谐振腔与测试样品相互作用，导致谐振腔与测试样品发生共振现象时，谐振腔的腔谐振频率变化，并且腔谐振频率也会由于外界温度和振动等因素发生变化，进而引起电子顺磁共振谱线失真。

为避免电子顺磁共振谱线失真，要求波源信号的频率始终与腔谐振频率相同，通常在电子顺磁共振谱仪中设置AFC(Automatic Frequency Control，自动频率控制)装置，通过AFC装置来控制波源信号的频率，以使其与腔谐振频率相同。

目前AFC装置中频率设置功能与频率校正功能集成在一起，如美国专利US7868616使用模块VCO(Voltage Controlled Oscillator，压控振荡器)作为 AFC装置的波源，在模块VCO中频率设置控制信号与AFC反馈信号(用于频率校正)共同作用于VCO的调频端口，实现波源信号频率的设置以及频率的自动校正。但是频率设置控制信号与AFC反馈信号共同作用于VCO的调频端口的方式使得电子顺磁共振谱仪的信噪比和灵敏度降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动频率控制装置，用于提高电子顺磁共振谱仪的信噪比和灵敏度。技术方案如下：

本发明提供一种自动频率控制装置，所述装置包括：频率设置模块、信号生成模块和频率校正模块；

所述频率设置模块，用于设置电子顺磁共振谱仪所需第一波源信号的频率；

所述信号生成模块，用于测量所述电子顺磁共振谱仪中谐振腔的腔谐振频率以及用于生成自动频率控制AFC反馈信号，并将所述AFC反馈信号反馈给所述频率校正模块；

所述频率校正模块，用于在所述AFC反馈信号控制下，将所述第一波源信号的频率校正至所述腔谐振频率。

优选地，所述频率设置模块和所述频率校正模块集成在波源处理模块中，且所述波源处理模块具有第一输入端和第二输入端；

其中所述第一输入端用于接收频率设置控制信号，所述频率设置控制信号用于控制所述频率设置模块设置所述第一波源信号的频率；

所述第二输入端用于接收所述AFC反馈信号，所述AFC反馈信号用于控制所述频率校正模块将所述第一波源信号的频率校正至所述腔谐振频率。

优选地，所述频率设置模块包括：频率综合器，其中所述频率综合器的输入端为所述第一输入端，所述频率综合器的输入端接收所述频率设置控制信号，并在所述频率设置控制信号作用下，生成所述频率为低频频率的所述第一波源信号，且所述低频频率的范围在预设范围内；