[发明专利]多频段网络频率特性测试仪

说明书

多频段网络频率特性测试仪，包括信号源电路、增益电路、信号调理电路、程控衰减电路、模拟乘法器电路、有源低通滤波电路、微处理器及显示电路，信号源电路输出信号源，并将信号源输入到增益电路，经过增益的信号传输到信号调理电路进行调理，经过信号调理电路调理的信号依次输入到程控衰减电路和模拟乘法器电路，模拟乘法器电路对输入信号调制后输出信号到有源低通滤波电路，有源低通滤波电路滤除信号中的高频信号后得到直流信号，微处理器接收有源低通滤波电路的输出信号，并根据接收到的信号输出信号到显示电路，显示电路显示出接收到的信号。本发明所述的多频段网络频率特性测试仪成本低、集成度高、稳定性好，具有较高的应用价值和实际意义。

技术领域

本发明属于频率特许测试技术领域，尤其涉及一种多频段网络频率特性测试仪。

背景技术

频率特性测量仪是一种能够直接测量网络的幅频特性曲线和相频特性曲线，并在显示屏上直观显示出来的测量仪器，主要用来测量线性双端口网络的频率特性或称频率响应，广泛应用于现代电子测量领域。

目前，国外先进的频率特性测试仪主要集中在射频、微波等领域，最具代表性且能引领行业标准的当属美国的安捷伦公司和德国的罗德与施瓦茨公司。这些公司生产的频率特性测试仪大多定位高端，扫频范围非常宽，横跨低频、中频、高频、射频、微波等领域，频率高达上GHz.甚至数十GHz.，精确度较高但价格极其昂贵，集中在较低频段如中频或高频范围内的产品则较少涉及，因此，限制了低端客户的使用。

而国内虽然有部分厂家生产设计出了中高频段的数字频率特性测试仪，但绝大部分设计是采用峰值检测或有效值检测方法实现对被测网络幅频特性曲线的测量，采用相位差法实现对被测网络相频特性曲线的测量。电路结构较为复杂，集成化程度不高，稳定性相对较差，测量精度尤其是相位测量误差较大，而且价格也较为昂贵，限制了其推广和使用范围。

比较有代表性的为：石家庄数英仪器有限公司生产的 SA1000 系列数字频率特性测试仪是国内首台采用 DDS（直接数字合成器）作为频率源，通过 DSP、CPLD、微处理器进行控制的全数字频率特性测试仪，可完成幅频特性和相频特性的双重测试，扫频输出电压大于 0.5V，扫频范围最大可达 20Hz～140MHz，但存在着稳定性差、测量精度不高等问题。

南京国瑞安泰信公司生产的矢量网络分析仪 GA3623，主要采用 DDS 技术、频率变换技术和DSP 技术从测量网络输出信号中提取幅度信息和相位信息，从而实现网络参数及频率特性的测量。该测试仪器扫频范围 300KHz~3GHz，同样主要用在射频及微波领域，而且每台价格超过了13万元。

在普通高校的电子、通信等专业的实验教学或产品开发中，会经常用到频率特性测试仪设备，但是国内大多高校都没有配备该类测试仪器。

究其原因主要有两方面：一是根据通信电路实验教学需要，通常 30MHZ以下的频率特性测试仪已经基本满足要求，而市场上主流的频率特性仪产品绝大多数扫频范围都在100MHZ以上， 造成不必要的资源浪费，而且价格较为昂贵，比如国产的南京盛SP3060低端产品，其扫频范围达到120MHZ，价格至少在12000元以上，而国外产品价格更是远高于此；二是国内相关产品很多不具备相频特性测量功能，且普遍存在集成化程度不高、测量精度较差等缺陷。

因此，设计一款具有低成本、高集成度及稳定性好、测量精度较高的能满足一般电子类高校实验教学需要或科研机构进行产品开发的低、中、高频段频率特性测试仪显得尤为必要，且具有较高的应用价值和实际意义。

发明内容

本发明旨在提供一种使用效果好、成本低的多频段网络频率特性测试仪。