CN104635047A - 一种具有校准功能的频谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有校准功能的频谱分析仪，涉及频谱分析装置领域。包括分时测量校准信号和待测信号的信号处理单元、产生校准信号的校准信号产生单元，在校准信号产生单元和信号处理单元之间还有一个用于选通校准信号的开关单元。由于在校准信号产生单元和信号处理单元之间设置一个用于选通所述校准信号的开关单元，需要校准时，信号处理单元选择连接校准信号，同时，开关单元选通连接校准信号，使校准信号通过开关单元顺利进入信号处理单元，校准结束时，信号处理单元在将校准信号断开的基础上，开关单元也被控制断开，增加了校准信号产生单元和信号处理单元之间的开关隔离度，减少了频谱分析仪在测量待测信号时，由校准信号带来的杂散信号。

Description

一种具有校准功能的频谱分析仪

技术领域

本发明涉及频谱分析装置领域，特别涉及一种具有校准功能的频谱分析仪。

背景技术

频谱分析仪是一种用来对被测信号进行频谱分析的接收机，可以测量未知信号的频率、幅值，失真等相关参数，通常具有很宽的频率和幅值测量范围。主要应用于基站维护、电子产品研发、生产等领域。频谱分析仪一般分为扫频式和实时分析式两类。

参照图1，现有技术的频谱分析仪100多采用超外差式结构，对通过射频前端模块101引入的输入信号、中频通道模块102对其进行多次变频，使之变成中频信号，然后送至包含ADC采样单元、数字中频滤波器单元、检波器单元，控制单元及显示器单元的显示模块103进行输出和显示。在射频前端模块101中，被测信号从输入端口进入，用单刀双掷开关1来选通前端链路104或者选通功率负载2，单刀双掷开关1有可能要承受较大功率，因此经常采用大功率单刀双掷开关或继电器来构成。单刀双掷开关4用于选通将被测信号输入前端链路104还是将校准信号输出单元3接入前端链路104从而进行自校准，校准信号输出单元3通常由频谱分析仪100的内部电路产生。单刀双掷开关5与单刀双掷开关7共同配合选通固定衰减器6是否接入前端链路104。固定衰减器6可以承受较大的输入功率，当用频谱分析仪100测量较大功率的信号时，为了保证混频器13工作在线性区域，需要先将输入信号进行衰减；固定衰减器6通常具有较高的压缩点，以确保到达混频器13的被测信号不会被压缩。步进衰减器8是一个衰减量可调的衰减器，而且具有较宽的衰减器范围，可将输入的被测信号继续衰减至混频器13的最佳混频电平。单刀双掷开关9和单刀双掷开关11共同配合选通前置放大器10，前置放大器10用于小信号的测量，当被测量的信号幅值比较小且接近频谱分析仪100的低噪时，打开前置放大器10，将减小前端链路104的噪声系数，即降低了噪声，这样小信号可以被准确的测量。滤波器12是一个低通滤波器，其作用是对混频器13的镜像频率进行抑制。

参照图2，在与本申请同日递交的一件专利申请中还公开了一种改进的频谱分析仪200，在频谱分析仪200中，对通过射频前端模块201引入的输入信号、中频通道模块202对其进行多次变频，使之变成中频信号，然后送至包含ADC采样单元、数字中频滤波器单元、检波器单元，控制单元及显示器单元的显示模块203进行输出和显示。在射频前端模块201中，被测信号从输入端口进入，用单刀双掷开关1来选通前端链路204或者选通功率负载2，单刀双掷开关1有可能要承受较大功率，因此经常采用大功率单刀双掷开关或继电器来构成。单刀双掷开关40用于选通将被测信号输入前端链路204还是将校准信号输出单元3接入前端链路204从而进行自校准，校准信号输出单元3通常由频谱分析仪200的内部电路产生。单刀双掷开关40与单刀双掷开关7共同配合选通固定衰减器6是否接入前端链路204。固定衰减器6可以承受较大的输入功率，当用频谱分析仪200测量较大功率的信号时，为了保证混频器13工作在线性区域，需要先将输入信号进行衰减；固定衰减器6通常具有较高的压缩点，以确保到达混频器13的被测信号不会被压缩。步进衰减器8是一个衰减量可调的衰减器，而且具有较宽的衰减器范围，可将输入的被测信号继续衰减至混频器13的最佳混频电平。单刀双掷开关9和单刀双掷开关11共同配合选通前置放大器10，前置放大器10用于小信号的测量，当被测量的信号幅值比较小且接近频谱分析仪200的低噪时，打开前置放大器10，将减小前端链路204的噪声系数，即降低了噪声，这样小信号可以被准确的测量。滤波器12是一个低通滤波器，其作用是对混频器13的镜像频率进行抑制。

在频谱分析仪100或频谱分析仪200中，由于射频前端模块101或射频前端模块201会随着时间和温度的变化而引起增益的变化，使频谱分析仪100或频谱分析仪200测量的信号不准确，因此，频谱分析仪100或频谱分析仪200会通过校准信号输出单元3输出一路校准信号，频谱分析仪100或频谱分析仪200将其通过测量得到的校准信号的幅值与校准信号的实际幅值做差值，显示模块103或显示模块203中的控制单元将所述差值保存起来，在频谱分析仪100或频谱分析仪200以后的测量结果中，都会自动去除该差值，以减少测量结果的误差。

但是，研究中发现，现有技术所采用的校准方法是有缺陷的，在频谱分析仪100或频谱分析仪200中，即使单刀双掷开关4在选通时将被测信号输入前端链路104或前端链路204，校准信号输出单元3输出的校准信号也会有一部分经过单刀双掷开关4耦合至前端链路104或前端链路204，从而在显示屏幕上形成不想要的杂散，如果还有其他干扰信号耦合或串扰至校准信号中，那么耦合或串扰至校准信号的其他干扰信号也同样会经过单刀双掷开关4耦合至前端链路104或前端链路204，在显示屏幕上形成更多的杂散。

发明内容

本发明的目的之一在于：解决现有技术的频谱分析仪（100）或频谱分析仪（200）存在杂散信号的技术问题，提供一种具有校准功能的频谱分析仪（300）。

本发明提供的一种具有校准功能的频谱分析仪（300），参照图3，包括一分时测量一个校准信号（a）和一个待测信号（b）的信号处理单元（302）、一个产生所述校准信号（a）的校准信号产生单元（301），在所述校准信号产生单元（301）和所述信号处理单元（302）之间还有一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303）。

本发明公开的具有校准功能的频谱分析仪（300），由于在校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间设置一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303），需要校准时，将所述开关单元（303）选通，使校准信号（a）通过开关单元（303）顺利进入信号处理单元（302），校准结束时，信号处理单元（302）在将校准信号（a）断开的基础上，开关单元（303）也被控制断开，增加了校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间的开关隔离度，降低了频谱分析仪（300）在测量待测信号（b）时，由校准信号（a）带来的杂散信号。

作为一种举例说明，参照图4，所述开关单元（303）可以由一个单刀双掷开关（401）和一个接地部件（402）构成，所述单刀双掷开关（401）的输入端连接所述校准信号产生单元（301），所述单刀双掷开关（401）的一个输出端连接所述信号处理单元（302），另一个输出端通过所述接地部件（402）接地。

校准结束时，信号处理单元（302）在将校准信号（a）断开的基础上，开关单元（303）也被控制断开，且校准信号（a）被断开以后通过接地部件（402）接地，由于校准信号（a）被断开以后不是悬空设置，而是通过接地部件（402）接地，这进一步减少了校准信号（a）耦合至信号处理单元（302）的可能性，达到了更好的隔离效果。

作为一种举例说明，所述接地部件（402）可以由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。

作为一种举例说明，所述开关单元（303）的隔离度可以大于等于40dB。

由于选用了隔离度大于等于40dB的高隔离度开关，进一步增加了校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间的开关隔离度；进一步的，在现有技术中，信号处理单元（302）通常通过一个单刀双掷开关来分时测量校准信号（a）和待测信号（b），但是为了适应信号处理单元对于信号的处理需求，信号处理单元（302）中的单刀双掷开关必须是一个宽带开关，为了增加所述单刀双掷开关的隔离度，一般也希望所述单刀双掷开关采用一个高隔离度的开关，但是高隔离度的宽带开关价格昂贵，一般很少采用，本发明中，由于校准信号（a）是一个点频，所以在校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间设置的开关单元（303）并不要求是宽带开关，因而将所述开关单元（303）设置为高隔离度开关，即增强了隔离度又不增加成本。

根据本发明的又一方面，为解决现有技术的频谱分析仪（100）或频谱分析仪（200）存在杂散信号的技术问题，提供一种具有校准功能的频谱分析仪（500）。

本发明的具有校准功能的频谱分析仪（500），参照图5，包括安装在一个多层印刷线路板（501）上的一个分时测量校准信号（a）和待测信号（b）的信号处理单元（302）、一个产生所述校准信号（a）的校准信号产生单元（301），上金属屏蔽罩（502A），下金属屏蔽罩（502B），所述多层印刷线路板（501）被所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框压紧并被所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）屏蔽，上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）内设有多个相互屏蔽的隔离间（503），所述校准信号产生单元（301）位于校准信号隔离间（503A）中，所述信号处理单元（302）位于信号处理隔离间（503B）中，其特征在于，所述校准信号产生单元（301）和所述信号处理单元（302）之间还有一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303）；所述开关单元（303）被设置在所述校准信号产生单元（301）所在的校准信号隔离间（503A）内，且其输出端（C1）通过所述多层印刷线路板（501）中的印刷连线（504）连接所述信号处理单元（302）的输入端（C2）。

多层印刷线路板501本发明公开的具有校准功能的频谱分析仪（500），由于在校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间设置一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303），需要校准时，将所述开关单元（303）选通，使校准信号（a）通过开关单元（303）顺利进入信号处理单元（302），校准结束时，信号处理单元（302）在将校准信号（a）断开的基础上，开关单元（303）也被控制断开，增加了校准信号产生单元（301）和信号处理单元（302）之间的开关隔离度，降低了频谱分析仪（300）在测量待测信号（b）时，由校准信号（a）带来的杂散信号；进一步的，所述开关单元（303）被设置在所述校准信号产生单元（301）所在的校准信号隔离间（503A）内，使所述校准信号（a）在所述校准信号产生单元（301）所在的校准信号隔离间（503A）内就被开关隔离掉，且被所述校准信号隔离间（503A）屏蔽，有效地防止了频谱仪中最容易出现的空间串扰引起的杂散信号问题。

作为一种举例说明，所述校准信号隔离间（503A）与所述信号处理隔离间（503B）可以位于所述多层印刷线路板（501）的边沿位置，所述印刷连线（504）直接可以经所述金属屏蔽罩（502）的边框在所述印刷线路板（501）上的投影区（505）连接所述开关单元（303）的输出端（C1）和所述信号处理单元（302）的输入端（C2）。

将所述校准信号隔离间（503A）与所述信号处理隔离间（503B）设置位于所述印刷线路板（501）的边沿位置，所述印刷连线（504）设计为经所述金属屏蔽罩（502）的边框在印刷线路板（501）上的投影区（505）上通过，这种设计使所述印刷连线（504）避开了中间元器件区域，大大减少了印刷连线（504）途中其他杂散信号串扰至印刷连线（504）上的可能性。

作为一种举例说明，在所述金属屏蔽罩（502）的边框在所述多层印刷线路板（501）上的投影区（505）中，所述印刷连线（504）的两侧可以分别设置有与所述金属屏蔽罩（502）的边框电接触连接的接地金属过孔（506）。

所述印刷连线（504）两侧的金属过孔（506）对所述印刷连线（504）进一步起到了屏蔽的作用，进一步减少了印刷连线（504）途中其他杂散信号串扰至印刷连线（504）上的可能性。

作为一种举例说明，所述印刷连线（504）可以位于所述印刷线路板（501）的中间层，在所述金属屏蔽罩（502）的边框在所述多层印刷线路板（501）上的投影区（505）中，相对于所述印刷连线（504）所在的中间层，所述印刷线路板（501）的上下两层中可以设置有接地层，所述接地层与所述金属过孔（506）电连通。

在多层印刷线路板（501）中，将所述印刷连线（504）设置在中间层，且在相对于所述印刷连线（504）所在的中间层的上下两层设置用于电屏蔽所述印刷连线（504）的接地层，对于所述印刷连线（504）来说，相当于在其上下层增设了屏蔽层，又进一步减少印刷连线（504）途中其他杂散信号串扰至印刷连线（504）上的可能性。

作为一种举例说明，所述金属走线（504）两侧的金属过孔（506）中，任意一侧的金属过孔（506）的间距的范围，可以在频谱分析仪（500）内部最高频率信号的波长的1/20‐1/10之间。

将任意一侧的过孔（506）的间距的范围设置为远小于频谱分析仪（500）内部最高频率信号的波长，使频谱分析仪（500）内部的频率信号无法通过所述过孔（506）串扰至所述校准信号（a），进一步避免了对所述校准信号（a）的串扰。

作为一种举例说明，所述开关单元（303）可以由一个单刀双掷开关（401）和一个接地部件（402）构成，所述单刀双掷开关（401）的输入端连接所述校准信号产生单元（301），所述单刀双掷开关（401）的一个输出端连接所述信号处理单元（302），另一个输出端通过所述接地部件（402）接地。

作为一种举例说明，所述接地部件（402）可以由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。

作为一种举例说明，所述开关单元（303）的隔离度可以大于等于40dB。

附图说明

图1是现有技术频谱分析仪100的结构框图

图2是同日专利申请中频谱分析仪200的结构框图

图3是本发明优选实施例的频谱分析仪300的结构框图

图4是对本发明优选实施例频谱分析仪300中开关单元303的变形结构框图

图5是本发明优选实施例的频谱分析仪500的多层印刷线路板501与上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的示意图

图6是本发明优选实施例的频谱分析仪500的透过上金属屏蔽罩（502A）俯视多层印刷线路板501的透视结构示意图

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的优选实施例做进一步详细说明。

参照图3，结合参照图1和图2，本优选实施例的频谱分析仪300，包括用于分时测量校准信号a和待测信号b的信号处理单元302、产生校准信号a的校准信号产生单元301，在校准信号产生单元301和信号处理单元302之间还有一个用于选通校准信号a的开关单元303。

在本优选实施例中，校准信号产生单元301只产生单一频率的校准信号a。

作为另外的举例，在本举例说明中，校准信号产生单元301也可以分时产生一个高频校准信号和一个低频校准信号。

在本优选实施例中，信号处理单元302可以实现频谱分析仪100中：中频通道模块102、显示模块103，及前端链路104的功能。

作为另外的举例，在本举例说明中，信号处理单元302可以实现频谱分析仪200中：中频通道模块202、显示模块203，及前端链路204的功能。

在本优选实施例中，信号处理单元302采用一个单刀双掷开关（图中未示）在进行校准时，所述单刀双掷开关将所述校准信号a选通，将所述待测信号b断开，在进行测量时，所述单刀双掷开关将所述待测信号b选通，将所述校准信号a断开，来实现校准信号a和待测信号b的分时测量。

在本优选实施例中，开关单元303由一个单刀双掷开关构成。

作为另外的举例，在本举例说明中，开关单元303可以由一个单刀单掷开关构成。

本发明公开的具有校准功能的频谱分析仪300，由于在校准信号产生单元301和信号处理单元302之间设置一个用于选通所述校准信号a的开关单元303，需要校准时，信号处理单元302选通连接校准信号a，所述开关单元303设置为选通校准信号a，使校准信号a通过开关单元303顺利进入信号处理单元302，校准结束时，信号处理单元302在将校准信号a断开的基础上，开关单元303也被控制断开，增加了校准信号产生单元301和信号处理单元302之间的开关隔离度，降低了频谱分析仪300在测量待测信号b时，由校准信号a带来的杂散信号。

作为另外的举例，在本举例说明中，参照图4，开关单元303由一个单刀双掷开关401和一个接地部件402构成，所述单刀双掷开关401的输入端连接所述校准信号产生单元301，所述单刀双掷开关401的一个输出端连接所述信号处理单元302，另一个输出端通过所述接地部件402接地。设置接地部件402后，当校准结束时，信号处理单元302在将校准信号a断开的基础上，开关单元303也被控制断开，且校准信号a被断开以后通过单刀双掷开关401和接地部件402接地，由于校准信号a被断开以后不是悬空设置，而是通过接地部件402接地，这进一步减少了校准信号a耦合至信号处理单元302的可能性，达到了更好的隔离效果。

在本举例说明中，接地部件402由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。频谱分析仪300中的信号多为高频信号，信号频率一般大于50M，如果所述电容容值过小，对于50M的信号，所述电容相当于开路，将不利于将校准信号a接地。作为另外的举例，在本举例说明中，接地部件402可以由一个阻值为50欧姆的电阻构成。选择阻值为50欧姆的电阻主要是利于频谱分析仪300内部电路的阻抗匹配。作为另外的举例，也可以选择阻值在50欧姆左右的电阻。

作为一种举例说明，上述各实施例中的开关单元303，可以选择使用隔离度大于等于20dB的高隔离度开关，最好选用隔离度大于等于40dB的高隔离度开关。选用隔离度大于等于40dB的高隔离度开关，可以进一步增加校准信号产生单元301和信号处理单元302之间的开关隔离度；而且，在现有技术中，信号处理单元302通常通过一个单刀双掷开关来分时测量校准信号a和待测信号b，但是为了适应信号处理单元302对于信号的处理需求，信号处理单元302中的单刀双掷开关必须是一个宽带开关，为了增加所述单刀双掷开关的隔离度，一般也希望所述单刀双掷开关采用一个高隔离度的开关，但是高隔离度的宽带开关价格昂贵，一般很少采用，本发明中，由于校准信号a是一个点频，所以在校准信号产生单元301和信号处理单元302之间设置的开关单元303并不要求是宽带开关，因而将所述开关单元303设置为高隔离度开关，即增强了隔离度又不增加成本。

参照图6，结合参照图1、图2和图5，本优选实施例的频谱分析仪500，包括安装在多层印刷线路板501上的分时测量校准信号a和待测信号b的信号处理单元302、产生校准信号a的校准信号产生单元301，印刷电路板501被上下两块与其形状大小相适配的上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B压紧并屏蔽。上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B具有边框和多条隔离墙502，所述边框和多条隔离墙502环绕形成多个相互电磁屏蔽的隔离间503，校准信号产生单元301位于校准信号隔离间503A中，信号处理单元302位于信号处理隔离间503B中，校准信号产生单元301和信号处理单元302之间还有一个用于选通校准信号a的开关单元303，开关单元303被设置在校准信号产生单元301所在的校准信号隔离间503A内，且其输出端C1通过多层印刷线路板501中的印刷连线504连接信号处理单元302的输入端C2。

在本优选实施例中，校准信号产生单元301只产生单一频率的校准信号a。

作为另外的举例，在本举例说明中，校准信号产生单元301也可以分时产生一个高频校准信号和一个低频校准信号。

在本优选实施例中，信号处理单元302可以实现频谱分析仪100中：中频通道模块102、显示模块103，及前端链路104的功能。

作为另外的举例，在本举例说明中，信号处理单元302可以实现频谱分析仪200中：中频通道模块202、显示模块203，及前端链路204的功能。

在本优选实施例中，信号处理单元302采用一个单刀双掷开关（图中未示）在进行校准时，所述单刀双掷开关将所述校准信号a选通，将所述待测信号b断开，在进行测量时，所述单刀双掷开关将所述待测信号b选通，将所述校准信号a断开，来实现校准信号a和待测信号b的分时测量。

在本优选实施例中，开关单元303由一个单刀双掷开关构成。

在本优选实施例中，上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B与印刷电路板501通过螺钉固定，在上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B及多层印刷线路板501上相对应的位置设置有多个螺钉孔507，其中上金属屏蔽罩502A的螺钉孔507带螺纹，螺钉从下金属屏蔽罩502B进入，通过多层印刷线路板501与上金属屏蔽罩502A拧紧。

作为一种举例说明，上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B与印刷电路板501还可以通过现有技术的其他方式固定。

作为举例，在本举例说明中，上金属屏蔽罩502A、下金属屏蔽罩502B的形状大小与多层印刷线路板501的外轮廓尺寸相同，可将多层印刷线路板501固定压合在上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B之间。

作为另外的举例，在本举例说明中，上金属屏蔽罩502A、下金属屏蔽罩502B的外轮廓尺寸也可以大于多层印刷线路板501，使多层印刷线路板501完全密闭安装在上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B之间形成的密闭空间中，使屏蔽效果达到最佳。。

在本优选实施例中，在隔离墙502上，还设有方便印刷连线504通过的走线缺口508。

作为另外的举例，在本举例说明中，当印刷连线504由刷线路板501的中间层通过时，可以不设走线缺口508。

本优选实施例的频谱分析仪500，由于在校准信号产生单元301和信号处理单元302之间设置一个用于选通校准信号a的开关单元303，需要校准时，信号处理单元302选通连接校准信号a，所述开关单元303设置为选通校准信号a，使校准信号a通过开关单元303顺利进入信号处理单元302，校准结束时，信号处理单元302在将校准信号a断开的基础上，开关单元303也被控制断开，增加了校准信号产生单元301和信号处理单元302之间的开关隔离度，降低了频谱分析仪500在测量待测信号b时，由校准信号a带来的杂散信号；进一步的，开关单元303被设置在所述校准信号产生单元301所在的校准信号隔离间503A内，使校准信号a在校准信号产生单元301所在的校准信号隔离间503A内就被开关隔离掉，且被所述校准信号隔离间503A屏蔽，有效地防止了频谱频谱仪500中最容易出现的空间串扰问题。

在本优选实施例中，校准信号隔离间503A与信号处理隔离间503B位于多层印刷线路板501的边沿位置，印刷连线504直接经上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的边框在多层印刷线路板501上的投影区505连接校准信号产生单元301的输出端C1和信号处理单元302的输入端C2。将校准信号隔离间503A与信号处理隔离间503B设置位于多层印刷线路板501的边沿位置，印刷连线504设计为经上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的边框在多层印刷线路板501上的投影区505上通过，这种设计使印刷连线504避开了中间元器件区域，大大减少了印刷连线504途中其他杂散信号串扰至印刷连线504上的可能性。

在本优选实施例中，在上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的边框在多层印刷线路板501上的投影区505中，在印刷连线504的两侧还分别设置有与上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的边框电接触连接的接地金属过孔506。印刷连线504两侧的金属过孔506对印刷连线504进一步起到了屏蔽的作用，进一步减少了印刷连线504途中其他杂散信号串扰至印刷连线504上的可能性。

在本优选实施例中，印刷连线504位于多层印刷线路板501的中间层，在上金属屏蔽罩502A和下金属屏蔽罩502B的边框在多层印刷线路板501上的投影区505中，相对于印刷连线504所在的中间层，多层印刷线路板501的上下两层中设置有接地层（图中未示），接地层与金属过孔506电连通。在多层印刷线路板501中，将印刷连线504设置在中间层，且在相对于印刷连线504所在的中间层的上下两层设置用于电屏蔽印刷连线504的接地层，对于印刷连线504来说，相当于在其上下层增设了屏蔽层，又进一步减少印刷连线504途中其他杂散信号串扰至印刷连线504上的可能性。

作为一种举例说明，在本举例说明中，相对于印刷连线504所在的中间层，多层印刷线路板501的上下两层不是接地层，也能达到很好的效果，但是设置接地层效果更佳。

在本优选实施例中，金属走线504两侧的金属过孔506中，任意一侧的金属过孔506的间距，设置在频谱分析仪500内部最高频率信号的波长的1/20‐1/10之间。将任意一侧的金属过孔506的间距的范围设置为远小于频谱分析仪500内部最高频率信号的波长，使频谱分析仪500内部的频率信号无法通过金属过孔506串扰至校准信号a，进一步避免了对校准信号a的串扰。

作为一种举例说明，在本举例说明中，任意一侧的金属过孔506的间距，不设置在频谱分析仪500内部最高频率信号的波长的1/20‐1/10之间，也能达到很好的效果，但是设置在上述范围内效果更佳。

作为另外的举例，在本举例说明中，参照图4，开关单元303由一个单刀双掷开关401和一个接地部件402构成，所述单刀双掷开关401的输入端连接所述校准信号产生单元301，所述单刀双掷开关401的一个输出端连接所述信号处理单元302，另一个输出端通过所述接地部件402接地。设置接地部件402后，当校准结束时，信号处理单元302在将校准信号a断开的基础上，开关单元303也被控制断开，且校准信号a被断开以后通过接地部件402接地，由于校准信号a被断开以后不是悬空设置，而是通过接地部件402接地，这进一步减少了校准信号a耦合至信号处理单元302的可能性，达到了更好的隔离效果。

在本举例说明中，接地部件402由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。频谱分析仪300中的信号多为高频信号，信号频率一般大于50M，如果所述电容容值过小，对于50M的信号，所述电容相当于开路，将不利于将校准信号a接地。作为另外的举例，在本举例说明中，接地部件402可以由一个阻值为50欧姆的电阻构成。选择阻值为50欧姆的电阻主要是利于频谱分析仪300内部电路的阻抗匹配。作为另外的举例，也可以选择阻值在50欧姆左右的电阻。

作为一种举例说明，上述各实施例中的开关单元303，最好选用隔离度大于等于40dB的高隔离度开关。选用隔离度大于等于40dB的高隔离度开关，可以进一步增加校准信号产生单元301和信号处理单元302之间的开关隔离度；而且，在现有技术中，信号处理单元302通常通过一个单刀双掷开关来分时测量校准信号a和待测信号b，但是为了适应信号处理单元对于信号的处理需求，信号处理单元302中的单刀双掷开关必须是一个宽带开关，为了增加所述单刀双掷开关的隔离度，一般也希望所述单刀双掷开关采用一个高隔离度的开关，但是高隔离度的宽带开关价格昂贵，一般很少采用，本发明中，由于校准信号a是一个点频，所以在校准信号产生单元301和信号处理单元302之间设置的开关单元303并不要求是宽带开关，因而将所述开关单元303设置为高隔离度开关，即增强了隔离度又不增加成本。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上优选实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种具有校准功能的频谱分析仪，包括一分时测量一个校准信号（a）和一个待测信号（b）的信号处理单元（302）、一个产生所述校准信号（a）的校准信号产生单元（301），其特征在于，在所述校准信号产生单元（301）和所述信号处理单元（302）之间还有一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303）。

2.根据权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于，所述开关单元（303）由一个单刀双掷开关（401）和一个接地部件（402）构成，所述单刀双掷开关（401）的输入端连接所述校准信号产生单元（301），所述单刀双掷开关（401）的一个输出端连接所述信号处理单元（302），另一个输出端通过所述接地部件（402）接地。

3.根据权利要求2所述的频谱分析仪，其特征在于，所述接地部件（402）由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。

4.根据权利要求1、2或3所述的频谱分析仪，其特征在于，所述开关单元（303）的隔离度大于等于40dB。

5.一种具有校准功能的频谱分析仪，包括安装在一个多层印刷线路板（501）上的一个用于分时测量校准信号（a）和待测信号（b）的信号处理单元（302）、一个产生所述校准信号（a）的校准信号产生单元（301），上金属屏蔽罩（502A），下金属屏蔽罩（502B），所述多层印刷线路板（501）被所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框压紧并被所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）屏蔽，上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）内设有多个相互屏蔽的隔离间（503），所述校准信号产生单元（301）位于校准信号隔离间（503A）中，所述信号处理单元（302）位于信号处理隔离间（503B）中，其特征在于，所述校准信号产生单元（301）和所述信号处理单元（302）之间还有一个用于选通所述校准信号（a）的开关单元（303）；所述开关单元（303）被设置在所述校准信号产生单元（301）所在的校准信号隔离间（503A）内，且其输出端（C1）通过所述多层印刷线路板（501）中的印刷连线（504）连接所述信号处理单元（302）的输入端（C2）。

6.根据权利要求5所述的频谱分析仪，其特征在于，所述校准信号隔离间（503A）与所述信号处理隔离间（503B）位于所述多层印刷线路板（501）的边沿位置，所述印刷连线（504）直接经所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框在所述多层印刷线路板（501）上的投影区（505），连接所述开关单元（303）的输出端（C1）和所述信号处理单元（302）的输入端（C2）。

7.根据权利要求6所述的频谱分析仪，其特征在于，在所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框在所述多层印刷线路板（501）上的投影区（505）中，所述印刷连线（504）的两侧分别设置有与所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框电接触连接的接地金属过孔（506）。

8.根据权利要求7所述的频谱分析仪，其特征在于，所述印刷连线（504）位于所述多层印刷线路板（501）的中间层，在所述上金属屏蔽罩（502A）和所述下金属屏蔽罩（502B）的边框在所述多层印刷线路板（501）上的投影区（505）中，相对于所述印刷连线（504）所在的中间层，所述多层印刷线路板（501）的上下两层中设置有用于电屏蔽所述印刷连线（504）的接地层，所述接地层与所述金属过孔（506）电连通。

9.根据权利要求8所述的频谱分析仪，其特征在于：所述金属走线（504）两侧的金属过孔（506）中，任意一侧的金属过孔（506）的间距，在所述频谱分析仪内部的最高频率信号的波长的1/20-1/10之间。

10.根据权利要求5、6、7、8或9所述的频谱分析仪，其特征在于，所述开关单元（303）由一个单刀双掷开关（401）和一个接地部件（402）构成，所述单刀双掷开关（401）的输入端连接所述校准信号产生单元（301），所述单刀双掷开关（401）的一个输出端连接所述信号处理单元（302），另一个输出端通过所述接地部件（402）接地。

11.根据权利要求11所述的频谱分析仪，其特征在于，所述接地部件（402）由一个容值大于等于0.01uF的电容构成。

12.根据权利要求12所述的频谱分析仪，其特征在于，所述开关单元（303）的隔离度大于等于40dB。