[发明专利]矢量网络分析仪及其扩频模块

说明书

本发明涉及一种矢量网络分析仪及其扩频模块，扩频模块内形成射频倍频电路、本振倍频电路和下变频电路；所述射频倍频电路连接于一个信号输入接口，具有多个第一频段通道及设于每一第一频段通道末端的定向耦合器，双定向耦合器还连接下变频电路和测试端口；本振倍频电路具有与第一频段通道的频段一一对应的多个第二频段通道，均连接于另一信号输入接口与下变频电路；所述下变频电路用于将双定向耦合器采样的前向信号和反向信号下变频形成对应的中频信号，由两个中频信号端口分别输出。在系统频段切换时，由扩频模块内部射频开关切换相应的频率通道即可，无需改动硬件架构，相比于现有矢量网络分析仪的商业测试方案，成本低廉。

【技术领域】

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及矢量网络分析仪及其采用的扩频模块。

【背景技术】

当前新一代移动通信和汽车自动驾驶雷达的波段已提升至毫米波波段，未来还可能进一步提升至太赫兹波段。毫米波频率范围为30GHz～300GHz，300GHz以上称为太赫兹波段。相对于微波通信系统，超高频率的毫米波和太赫兹波段具有工作波长短、设备体积小、重量轻、机动性能好、频段宽、容量大、能够做到图像与数字兼容、模数兼容，且相对于红外线与光信号，毫米波系统对烟尘、云雾的穿透性更强，适合全天候工作等优点。这些优点使得毫米波通信系统在精确制导、射频侦查、雷达遥感、气象研究以及现代通信系统等发展领域中表现出巨大的优势。

有了毫米波波段的产品，就必须配备毫米波波段的测试技术和测试仪器，常用的毫米波测量仪器有信号源、频谱仪和网络分析仪等。

是德公司、罗德与施瓦茨公司、安立公司均推出了毫米波波段的网络分析仪，例如2008年，安捷伦推出的双端口VNA测量套件的测量频率已经达到325-508GHz，动态范围达到35dB以上，反射动态范围达到20dB以上。如果直接配置几百GHz的射频仪器，设备成本将很高，因此通常的做法是充分利用原有的常规微波频段的射频仪器，再采用频率拓展模块将射频提升至毫米波波段。例如可利用惠普公司的8510C配置倍频器和谐波混频器实现80～360GHz超宽带毫米波网络分析测试系统，该系统在280GHz以下频率动态范围达到60dB，反射动态范围达到50dB。

当前主流的扩频模块技术均基于J.Cauffield和R.D.Pollard的扩频方式来实现，该方式既能够利用已有的测量仪器资源，具有高度的通用性，不同频段的切换仅需选择相应扩频模块即可，无需更换其他硬件，因而有效降低了升级成本。

然而，现有商用毫米波网络分析仪测试系统，无论是采用毫米波一体机或是常规仪器配合扩频模块，其硬件成本都很高；使用常规仪器配合扩频模块实现毫米波测试，必须进行系统搭建，完成连线、软件调用、校准后才能使用，此时系统只能进行毫米波一个波段的测试，转换成其他波段必须更换扩频模块，系统必须重新校准才能使用，需要继续进行优化，以简化不同波段的毫米波产品测试，降低成本。

【发明内容】

本发明的首要目的在于提供一种可方便不同频段毫米波产品测试、且成本较低的扩频模块。

本发明的另一目的旨在提供一种应用上述扩频模块的矢量网络分析仪。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：