[实用新型]LCR射频阻抗测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阻抗测试仪，特别是涉及一种LCR射频阻抗测试仪。

背景技术

目前阻抗测试仪采用的方法有自动平衡电桥法、矢量网络分析法、I-V法。电桥法测量精度高，但需要手动平衡调节，其标准电阻需要手动换挡，测量反复调节、测量时间长，因而相应出现了自动平衡电桥法，其适用于宽频率、宽阻抗范围测量，但却不适应于高频测量，其测量频率范围为20—110MHz，测量频率低，对于100MHz至3GHz的测量，射频I-V法有较好的测量的能力，对于3GHz及更高的频率，则较多采用网络分析法。

应用网络分析法的矢量网络分析仪通过测量反射系数Γx根据公式Γx＝(Zx-Zo)/(Zx+Zo)求阻抗Zx(Zo一般为50欧姆)，如图1所示是反射系数Γx随阻抗变化的曲线，由图1可知Γx随测量阻抗变化是非线性关系，当测量阻抗接近50欧姆时线性最好，当测量阻抗远离50欧姆时线性度变差，此时当阻抗值变化很大时，反射系数可能变化很小，影响测量精度。因此矢量网络分析仪只能对接近其自身特性阻抗(通常50欧姆)的阻抗进行精确测量，存在测量误差大、测量阻抗范围较窄的缺点。

因此亟需提供一种新型的LCR射频阻抗测试仪来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量精度高、速度快且测量频率范围及阻抗范围较宽的LCR射频阻抗测试仪。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种LCR射频阻抗测试仪，包括依次相连的信号源、衰减器、巴伦、V/I输入切换开关、下变频电路、中频处理电路、ADC采集单元、FPGA，还包括50Ω高精度电阻R1、测试端口，50Ω高精度电阻R1与巴伦次级绕组同名端相连，测试端口与巴伦次级绕组异名端相连；

下变频电路包括第一通道下变频电路、第二通道下变频电路，分别与其中一组V/I输入切换开关相连作为V通道与I通道；

V通道信号为待测件上的电压降，I通道信号为待测件上的电流，两者比值的50倍即为待测件的阻抗。

在本实用新型一个较佳实施例中，下变频电路将宽带测量信号下变频到固定中频信号进行分析处理，其包括混频器、本振单元，本振单元与混频器相连，且本振单元与混频器通过机壳共地。

在本实用新型一个较佳实施例中，中频处理电路包括依次相连的放大器、滤波器，用于对中频信号进行放大及滤波处理。

在本实用新型一个较佳实施例中，测试端口采用50Ω精密同轴连接器，提高了高频信号的测试精度。

进一步的，信号源产生的射频信号的频率范围为1MHz—3GHz，远远的超出了自动平衡电桥法测量的频率范围。

进一步的，衰减器输出的射频信号电平范围为-40—0dBm。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型克服了利用电桥法测量反复调节、测量时间长、测量频率低的缺点，提升了测量速度，最快的点测量时间为0.9ms，实现了快速自动测量，其测量频率范围(1MHz—3000MHz)远远优于电桥法；

(2)本实用新型测量精度优于矢量网络分析仪，矢量网络分析仪只能对接近其自身特性阻抗(通常50欧姆)的阻抗进行精确测量，本测试仪可测量的阻抗范围为140mΩ—4.8KΩ，具有测量误差小且测量阻抗范围宽的优点；

(3)本实用新型采用射频I-V法测量阻抗的电路结构简单，抗干扰能力强。

附图说明

图1是现有技术中矢量网络分析法测量阻抗时Γx随Zx＝Rx+j0变化的曲线图；

图2是本实用新型LCR射频阻抗测试仪一较佳实施例的原理框图；

附图中各部件的标记如下：1、信号源，2、衰减器，3、巴伦，4、V/I输入切换开关，5、第一通道下变频电路，6、第二通道下变频电路，7、I通道，8、V通道，9、中频处理电路，10、混频器，11、本振单元，12、放大器，13、滤波器，14、测试端口，15、待测件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图2，本实用新型实施例包括：