CN106230519A - 一种毫米波噪声仪前端系统 - Google Patents

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CN106230519A CN201610600144.XA CN201610600144A CN106230519A CN 106230519 A CN106230519 A CN 106230519A CN 201610600144 A CN201610600144 A CN 201610600144A CN 106230519 A CN106230519 A CN 106230519A
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代秀
张枢
徐从玉
宋青娥
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Abstract

本发明公开了一种毫米波噪声仪前端系统，具体涉及毫米波噪声仪技术领域。其解决了现有的毫米波噪声仪前端系统中的混频器作为变频单元，可以将本振信号源的噪声转化到中频上，使前端噪声性能恶化的不足。该毫米波噪声仪前端系统，包括射频输入通路、本振信号通路和混频器，射频输入通路包括依次连接的第一隔离器和第一滤波器，本振信号通路包括依次连接的合成源、倍频器、第二滤波器和第二隔离器，第一隔离器与第二隔离器的输出信号流入混频器内，混频器的输出端输出中频输出信号，第二滤波器为带通滤波器，第二滤波器以本振信号频率为中心频点，带宽小于两倍最小中频输出信号的带宽。

Description

一种毫米波噪声仪前端系统
技术领域
本发明属于毫米波噪声仪技术领域，具体涉及一种毫米波噪声仪前端系统。
背景技术
随着毫米波技术的发展，其在航天、雷达、通信及测量等领域有着广泛应用。灵敏度、动态范围等技术指标是衡量一个毫米波系统性能优良的关键技术指标；其中系统噪声与这些指标息息相关，噪声从另一个角度反映了系统的性能，那么对系统噪声的精确测量就有着重要的意义。毫米波系统是由毫米波前端及毫米波后端组成，其前端是由各类毫米波模块构成。与其他射频系统类似，毫米波前端的性能对毫米波噪声仪的性能起着决定性作用。所以各毫米波模块的性能，将综合影响着毫米波系统的性能。对各类毫米波模块的噪声进行准确测试也将变得十分有意义，故毫米波噪声仪为测试毫米波模块或毫米波系统的噪声应运而生。作为测试仪器的毫米波噪声仪，其性能的优劣将直接影响对毫米波模块或毫米波系统性能的评估。
如图1所示，为现有的毫米波噪声仪前端系统技术方案。本振信号为单频点，并通过隔离器为混频器提供本振驱动信号，射频信号通过隔离器后进入滤波器，滤除射频以外的杂波，然后进入混频器进行混频得到中频信号，中频信号在输出到后端进行处理。
现有毫米波噪声仪前端的技术缺点为：混频器作为变频单元，可以将本振信号源的噪声转化到中频上，使前端噪声性能恶化。而现有技术通过合成倍频方式得到的本振信号直接输入到隔离器，杂波及噪声可以直接输入到混频器上，恶化了前端噪声，造成前端噪声指标下降；同时因为本振信号频率高，输出功率也较大，在长时间工作时，因发热问题可能造成本振信号边带上产生噪声起伏较大，引起本振信号对噪声仪前端噪声的贡献起伏不定，使得毫米波噪声仪测试不准确，严重影响毫米波噪声仪系统的整体性能。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提出了一种通过在倍频器与隔离器之间设置第二滤波器，减小甚至消除本振信号源在中频带宽内的噪声及杂波对毫米波噪声仪前端的影响，得到噪声基底低的一种毫米波噪声仪前端系统。
本发明具体采用如下技术方案：
一种毫米波噪声仪前端系统，包括射频输入通路、本振信号通路和混频器，所述射频输入通路包括依次连接的第一隔离器和第一滤波器，所述本振信号通路包括依次连接的合成源、倍频器、第二滤波器和第二隔离器，第一隔离器与第二隔离器的输出信号流入混频器内，混频器的输出端输出中频信号。
优选地，所述第二滤波器为带通滤波器，第二滤波器以本振信号频率为中心频点，带宽小于两倍最小中频输出信号的带宽。
本发明具有以下有益效果：
(1)在第二倍频器与第二隔离器之间加入第二滤波器，假设中频频率范围为fIF1～fIF2，其中fIF2>fIF1，则本振信号通路上的滤波器是以本振信号对应的单频率点fLO为中心，带宽为小于2*fIF1的带通滤波器。这样可以有效抑制以本振频率点为中心的上下两个边带fLO±(fIF2-fIF1)的噪声及其他杂波，实现减小甚至消除本振噪声对毫米波噪声仪前端噪声恶化的目的；同时因为第二滤波器为带通滤波器，即使本振信号源在长时间工作后，本振信号源在中频带宽内的噪声发生起伏，在进入到混频器前第二滤波器也会对此噪声进行抑制，减小甚至消除其对毫米波噪声仪前端噪声的影响，得到噪声基底低的毫米波噪声仪前端系统。
(2)本振信号通路上加入第二滤波器后，可以降低本振信号源在距离本振信号为中频带宽频率范围内的噪声要求，降低毫米波噪声仪对本振信号源的依赖，提高产品的性能。
附图说明
图1为现有的毫米波噪声仪前端系统示意图；
图2为本发明中的毫米波噪声仪前端系统示意图；
图3为本振两个边带的噪声范围示意图。
其中，1为第一隔离器，2为第一滤波器，3为混频器，4为第二隔离器，5为倍频器，6为合成源，7为第二滤波器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
如图2所示，一种毫米波噪声仪前端系统，包括射频输入通路、本振信号通路和混频器3，射频输入通路包括依次连接的第一隔离器1和第一滤波器2，本振信号源通路包括依次连接的合成源6、倍频器5、第二滤波器7和第二隔离器4，第一隔离器1与第二隔离器4的输出信号流入混频器3内，混频器3的输出端输出中频信号。
第二滤波器7为带通滤波器，第二滤波器7以本振信号频率为中心频点，带宽小于两倍最小中频输出信号的带宽。
如图3所示，因为本振信号为单频点，毫米波噪声仪前端的中频输出为可变中频，假设中频频率范围为fIF1～fIF2，其中fIF2>fIF1，则本振信号通路上的滤波器是以本振信号对应的单频率点fLO为中心，带宽为小于2*fIF1的带通滤波器。这样可以有效抑制以本振频率点为中心的上下两个边带fLO±(fIF2-fIF1)的噪声及其他杂波，实现减小甚至消除本振信号源噪声对毫米波噪声仪前端噪声恶化的目的；同时因为第二滤波器为带通滤波器，即使本振信号源在长时间工作后，本振信号源在中频带宽内的噪声发生起伏，在进入到混频器前第二滤波器也会对此噪声进行抑制，减小甚至消除其对毫米波噪声仪前端噪声的影响，得到噪声基底低的毫米波噪声仪前端系统。
在本振信号通路上加入以本振信号为中心频点，带宽小于2*fIF1的带通滤波器，保证此滤波器能有效抑制距离本振信号fIF1～fIF2处的噪声，得到几乎不受本振噪声影响的噪声仪前端系统。
在本振信号通路上加入以本振信号为中心频点，带宽小于2fIF1*的带通滤波器，保证此滤波器能有效抑制距离本振信号fIF1～fIF2处的噪声，可以得到有效抑制噪声仪在长时间工作后，本振信号源噪声起伏带来的不稳定性，获得相对优异的噪声测试结果，使毫米波噪声仪前端噪声相对稳定。
因为对本振信号源在中频对应的噪声频率范围的噪声抑制，降低了毫米波噪声仪前端对本振信号源信号噪声的要求，降低对本振信号源的调试要求提升产品的出产效率。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种毫米波噪声仪前端系统，包括射频输入通路、本振信号通路和混频器，其特征在于，所述射频输入通路包括依次连接的第一隔离器和第一滤波器，所述本振信号通路包括依次连接的合成源、倍频器、第二滤波器和第二隔离器，第一隔离器与第二隔离器的输出信号流入混频器内，混频器的输出端输出中频信号。
2.如权利要求1所述的一种毫米波噪声仪前端系统，其特征在于，所述第二滤波器为带通滤波器，第二滤波器以本振信号频率为中心频点，带宽小于两倍最小中频输出信号的带宽。
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EP0954096B1 (en) * 1998-04-30 2003-08-27 Nec Corporation ALC circuit for a transmitter device
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彭浩: "噪声系数测试仪的原理及毫米波扩频测试技术", 《半导体技术》 *

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