[发明专利]一种高稳定大动态1毫米S参数测试系统

摘要

本发明提出了一种高稳定大动态1毫米S参数测试系统，采用分体式结构，包括矢量网络分析仪主机、矢量网络分析仪扩频控制机和140GHz～325GHz S参数扩频模块；S参数扩频模块包括140GHz‑220GHz及220GHz‑325GHz信号发生单元、信号接收单元和信号分离单元。本发明高稳定大动态1毫米S参数测试系统采用低次谐波混频方案，提高系统的动态范围；同时本振倍频链路使用空间多层倍频技术，通过空间进行驱动功率分配，在不增加单层倍频链路功率的情况下，提高整个倍频器的压缩点，解决了大功率本振输出的问题，同时也提高了扩频装置的稳定性。

主权项

一种高稳定大动态1毫米S参数测试系统，采用分体式结构，包括：矢量网络分析仪主机(1)、矢量网络分析仪扩频控制机(2)和140GHz～325GHzS参数扩频模块(3)；S参数扩频模块包括140GHz‑220GHz信号发生单元、220GHz‑325GHz信号发生单元、信号接收单元和信号分离单元；其特征在于：140GHz‑220GHz信号发生单元包括8mm倍频放大器(108)，接收扩频控制机(2)输入的11.66GHz‑18.33GHz频段的射频信号，二次倍频放大后产生23.33GHz‑36.67GHz频段的信号，驱动3mm多层倍频器(104)产生70GHz‑110GHz频段的信号，经3mm波导放大器(107)放大，直接驱动末级140GHz‑220GHz二倍频器(105)，产生140GHz‑220GHz的信号，该信号经隔离器(102)和双定向耦合器(101)实现信号的分离，一路作为参考信号耦合至第一参考通道，一路作为第一测试通道测试的激励信号，双定向耦合器(101)还耦和到140GHz‑220GHz测试信号；第一参考通道通过L形隔离器(109)接收双定向耦合器(101)耦合的参考信号，第一测试通道接收双定向耦合器(101)耦合的140GHz‑220GHz测试信号，第一参考通道和第一测试通道分别经二次谐波混频器(103)进行下混频产生中频信号，其中二次谐波混频器(103)的本振链路包含8mm波导放大器(106)，对扩频控制机(2)输入的本振信号二次倍频放大产生23.33GHz‑36.67GHz频段的信号，驱动3mm多层倍频器(104)产生70GHz‑110GHz频段的大功率信号到二次谐波混频器(103)进行下混频；220GHz‑325GHz信号发生单元包括8mm倍频放大器(208)，接收扩频控制机(2)输入的12.22GHz‑18.05GHz频段的射频信号，二次倍频放大后产生24.44GHz‑36.1GHz频段的信号，驱动3mm多层倍频器(207)产生73.32GHz‑108.3GHz频段的信号，经3mm波导放大器(203)放大后驱动末级三倍频器(202)，产生220GHz‑325GHz的信号，该信号经双定向耦合器(201)实现信号的分离，一路作为参考信号耦合至第二参考通道，另一路作为第二测试通道测试的激励信号，双定向耦合器(201)还耦和到220GHz‑325GHz测试信号；第二参考通道通过弯波导(210)接收双定向耦合器(201)耦合的参考信号，第二测试通道接收双定向耦合器(201)耦合的220GHz‑325GHz测试信号，第二参考通道和第二测试通道分别经二次谐波混频器(204)进行下混频产生中频信号，其中二次谐波混频器(204)的本振链路包含6mm二倍频器(209)，接收扩频控制机(2)输入的9.17GHz‑13.54GHz本振信号，经四次倍频放大产生36.67GHz‑54.16GHz频段的信号，经6mm波导多层放大器(206)放大，驱动2mm多层三倍频器(205)，产生110GHz‑162.5GHz频段的大功率信号到二次谐波混频器(204)进行下混频；所述扩频控制机输入的本振信号经第一功分器分为两路，经过二倍频器倍频后分别送入第二测试通道和第二参考通道。