CN115833859B - 一种差分混频电路、频谱分析仪、差分混频方法及介质 - Google Patents

Abstract

一种差分混频电路，包括：第一变频单元，将接收的信号与第一本振信号进行混频，以输出具有第一中频的信号；差分信号转换单元，将具有第一中频的信号转换为差分信号；第二变频单元，将第一信号与第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第三信号；将第二信号与相位移九十度的第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第四信号；第一移相单元，将第四信号的相位移九十度后输出第五信号；第二中频差分通道，将第五信号中第二中频的信号和第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波得到差分中频信号。由于仅通过两次变频得到中频信号，使得电路结构得到简化，提高接收机的灵敏度。本发明还提供一种频谱分析仪、差分混频方法及介质。

Description

一种差分混频电路、频谱分析仪、差分混频方法及介质

技术领域

本发明涉及频谱分析技术领域，具体涉及一种差分混频电路、频谱分析仪、差分混频方法及介质。

背景技术

随着通信技术的发展，射频电路也朝着更精密、更高频的方向发展，为了实现更多需求，电路结构也更加复杂。在频谱仪电路中，作为典型的接收机，其通常采用下变频电路对接收的射频信号进行下变频处理，即将射频信号或频率较高的信号转换为较低的中频频率或基带的信号，使下变频处理后的信号在接收机更容易处理。

由于射频信号在经过混频器进行下变频时，其与本振信号混频得到所需的中频信号IF6（IF6=RF7-LO6）外，还存在其镜像频率信号IF7（IF7= LO6- RF8），其中，IF6=IF7。并且当中频信号IF6的频率较小时，主信号RF7与镜像信号RF8相差很小。因此仅仅通过一次或者两次下变频，镜像频率信号IF7对应的镜像信号RF8难以被滤波器滤除，使得镜像频率也能落入中频，从而产生假信号影响测量结果。对此，传统的频谱仪结构通常采用三级变频结构，即三级超外差变频电路，其可以有效抑制镜像频率的信号。

但是对于三级超外差混频电路来说，其需要通过三次混频、放大、滤波才能得到所需的中频信号，因此三级超外差混频电路的电路结构较为复杂，并且限制了接收机的尺寸小型化。同时其三级变频结构损耗较大，且需要增加更多的放大器，而放大器的噪声系数则会降低接收机的灵敏度。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何简化接收机的混频电路，使得接收机便于小型化，且提高接收机的灵敏度。

根据第一方面，一种实施例中提供一种差分混频电路，包括：

第一变频单元，用于将其输入端接收的信号与第一本振信号进行混频，以输出具有第一中频的信号；

差分信号转换单元，其输入端用于接收所述具有第一中频的信号，并将所述具有第一中频的信号转换为差分信号后输出，所述差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号；

第二变频单元，其第一输入端用于接收所述第一信号，并将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第三信号；其第二输入端用于接收所述第二信号，并将所述第二信号与相位移九十度的所述第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第四信号；或者，将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第四信号 ；

第一移相单元，其输入端用于接收所述第四信号，并将所述第四信号的相位移九十度后输出具有第二中频的第五信号，以使得所述第五信号中第二中频的信号与所述第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得所述第五信号中第二中频的镜像频率的信号与所述第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同；

第二中频差分通道，其第一输入端用于接收所述第三信号，其第二输入端用于接收所述第五信号，并将所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波，以得到差分中频信号。

一些实施例中，所述第二变频单元包括：

第二本振，用于产生所述第二本振信号；

第二移相单元，其输入端用于接收所述第二本振信号，并将所述第二本振信号的相位移九十度后输出；或者，其输入端用于接收所述第二信号，并将所述第二信号的相位移九十度后输出；

第一混频器，其第一输入端用于接收所述第一信号，其第二输入端用于接收所述第二本振信号，并将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以输出所述第三信号；

第二混频器，其第一输入端用于接收所述第二信号，其第二输入端用于接收相位移九十度的所述第二本振信号，并将所述第二信号与相位移九十度的所述第二本振信号进行混频，以输出所述第四信号；或者，其第一输入端用于接收相位移九十度的所述第二信号，其第二输入端用于接收所述第二本振信号，并将相位移九十度的所述第二信号与所述第二本振信号进行混频，以输出所述第四信号。

一些实施例中，当所述第二本振信号为低本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反；

或者，

当所述第二本振信号为高本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同。

一些实施例中，所述差分信号转换单元包括：

巴伦变换器，其输入端的第一端用于接收所述具有第一中频的信号，其输入端的第二端接地，并将具有第一中频的信号转换为差分信号，并通过其输出端的第一端输出所述第一信号，输出端的第二端输出所述第二信号。

一些实施例中，差分混频电路还包括：

两个第一中频放大器，其中一个第一中频放大器用于在第二变频单元的第一输入端接收所述第一信号之前，对所述第一信号中第一中频的信号进行放大；另一个第一中频放大器用于在第二变频单元的第二输入端接收所述第二信号之前，对所述第二信号中第一中频的信号进行放大。

一些实施例中，所述第一变频单元包括：

前置滤波器，用于将其输入端接收的信号进行滤波后输出，以滤除所接收的信号中第一中频的镜像频率的信号；

第一本振，用于产生所述第一本振信号；

第三混频器，其第一输入端用于接收前置滤波器滤波后的信号，其第二输入端用于接收所述第一本振信号，并将所述前置滤波器滤波后的信号与第一本振信号进行混频，以输出所述具有第一中频的信号。

一些实施例中，所述第二中频差分通道包括：

第二中频差分放大器，其第一输入端用于接收所述第三信号，其第二输入端用于接收所述第五信号，并用于将所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大；

第二中频差分滤波器，用于将所述第二中频差分放大器差分放大后的差分信号进行第二中频差分滤波，以得到所述差分中频信号。

根据第二方面，一种实施例中提供一种频谱分析仪，包括：

如第一方面所述的差分混频电路，用于将所输入的信号进行混频、放大、滤波后输出差分中频信号；

模数采样模块，用于对所述差分中频信号进行模数转换，并输出数字信号；

数字信号处理模块，用于对所述数字信号进行信号处理，并输出频域波形；

显示模块，用于显示所述频域波形。

根据第三方面，一种实施例中提供一种差分混频方法，包括：

获取所输入的信号，并将所述输入的信号与第一本振信号进行混频，以得到具有第一中频的信号；

将所述具有第一中频的信号转换为差分信号，所述差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号；

将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第三信号，以及将所述第二本振信号的相位移九十度后与所述第二信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号；或者，将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号；

将所述第四信号的相位移九十度后得到具有第二中频的第五信号，以使得所述第五信号中第二中频的信号与所述第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得所述第五信号中第二中频的镜像频率的信号与所述第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同；

对所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波，以得到差分中频信号。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如第三方面所述的方法。

据上述实施例的差分混频电路，其通过第二变频单元将第一信号与第二本振信号进行混频得到第三信号，以及将第二信号与相位移九十度的第二本振信号进行混频得到第四信号，并通过第一移相单元对第四信号进行移相得到第五信号，使得第五信号和第三信号中的中频信号保持为相位相反的差分信号，且中频信号的镜像频率的信号则为相位相同的信号，最后通过第二中频差分通道即可得到将中频信号的镜像频率的信号进行滤除。由于仅通过两次变频即可得到所需的中频信号，并且消除了其镜像频率的信号。而减少一级混频放大滤波电路后，使得电路结构得到简化，减小频谱仪体积，同时较少的放大器还可以提高接收机的灵敏度。

附图说明

图1为三级超外差变频电路的结构示意图；

图2为一种实施例的差分混频电路的结构示意图；

图3为另一种实施例的差分混频电路的结构示意图；

图4为一种实施例的频谱分析仪的结构示意图；

图5为一种实施例的差分混频方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参考图1，三级超外差变频电路包括第一级变频单元11、第二级变频单元13和第三级变频单元15。第一级变频单元11、第二级变频单元13和第三级变频单元15均包括滤波器、混频器、本振和放大器，以第一级变频单元11来进行说明，其滤波器用于抑制第一中频的镜像频率对应的镜像信号，滤波后的信号通过混频器与来自本振的信号进行混频，以输出第一中频信号，然后第一中频信号通过第一中频的放大器进行放大。而第二级变频单元13和第三级变频单元15则分别用于产生第二中频信号和第三中频信号，并分别抑制第二中频和第三中频的镜像频率对应的镜像信号。由此可知，由于每一级的变频单元由于均包括滤波器、混频器、本振和放大器，从而导致三级超外差变频电路的电路结构较为复杂，限制了接收机的尺寸小型化。同时其三级变频结构损耗较大，且较多的放大器会降低接收机的灵敏度。

在本发明实施例中，接收的信号在第一变频单元进行变频后，通过差分信号转换单元转换得到差分信号，然后通过第二变频单元对差分信号中的第一信号和第二信号分别进行变频，然后通过第一移相单元移相后，使得其中的中频信号保持为相位相反的差分信号，而中频信号的镜像频率的信号则为相位相同的信号，最后通过第二中频差分通道即可得到将中频信号的镜像频率的信号进行滤除。由于仅通过两次变频即可得到所需中频信号，并且消除了其镜像频率的信号。而减少一级混频放大滤波电路后，使得电路结构得到简化，减小频谱仪体积，同时较少的放大器还可以提高接收机的灵敏度。

一些实施例中提供一种差分混频电路，其用于将接收的信号进行混频、放大、滤波后得到所需的中频信号，同时滤除其中中频的镜像频率的信号。请参考图2和图3，差分混频电路包括射频输入衰减器10、第一变频单元20、差分信号转换单元30、两个第一中频放大器40、第二变频单元50、第一移相单元60和第二中频差分通道70，以下分别对其进行具体的说明。

射频输入衰减器10用于将信号进行衰减，使得信号处在合适的电平上，从而防止发生过载、增益压缩和失真。射频输入衰减器10包括输入端和输出端，其输入端用于接收输入的信号，射频输入衰减器10用于将输入的信号衰减，并通过其输出端将衰减后的信号输出至第一变频单元20。

请再参考图2，第一变频单元20具有输入端和输出端，其用于将其输入端接收的信号与第一本振信号进行混频得到具有第一中频的信号，并通过其输出端输出该具有第一中频的信号，从而对所接收的信号进行频谱搬移，以便于信号后续的变频和滤波。本实施例中，第一变频单元20将接收的信号与第一本振信号进行混频后所得到的具有第一中频的信号中，其除了包括第一中频信号，还包括其它因混频产生的其它信号或者其它的干扰信号。

请再参考图3一些实施例中，第一变频单元20包括前置滤波器22、第一本振24和第三混频器26。其中，前置滤波器22用于将其输入端接收的信号进行滤波后输出，以滤除所接收的信号中第一中频的镜像频率的信号。第一本振24用于产生第一本振信号。第三混频器26具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端用于接收前置滤波器22滤波后的信号，其第二输入端用于接收第一本振信号，第三混频器26用于将前置滤波器22滤波后的信号与第一本振信号进行混频得到具有第一中频的信号，并通过其输出端输出该具有第一中频的信号。

请再参考图2，差分信号转换单元30用于将输入的一路信号转换为差分的两路信号后输出。差分信号转换单元30具有输入端、第一输出端和第二输出端，其输入端用于接收具有第一中频的信号，差分信号转换单元30用于将具有第一中频的信号转换为差分信号，该差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号。其第一输出端用于输出第一信号，其第二输出端用于输出第二信号。

请再参考图3，一些实施例中，差分信号转换单元30包括巴伦变换器，巴伦变换器具有输入端和输出端，其输入端的第一端用于接收具有第一中频的信号，其输入端的第二端接地，巴伦变换器用于将具有第一中频的信号转换为差分信号，并通过其输出端的第一端输出第一信号，输出端的第二端输出所述第二信号。一些实施例中，差分信号转换单元30也可以采用其它的差分信号变换器实现，其只要能将输入的信号转换为差分信号输出即可。

第一中频放大器40用于将第一中频的信号进行放大后输出。其中一个第一中频放大器40用于将第一信号中第一中频的信号进行放大，另一个第一中频放大器40用于将第二信号中第一中频的信号进行放大。本实施例中，由于差分信号转换单元30在将具有第一中频的信号的一路信号转换为第一信号和第二信号的两路信号后，除了可以用于后续对信号进行差分处理，而且还可以使得第一信号和第二信号相比具有第一中频的信号的功率降低了3dB，从而可以降低第一中频放大器40的性能要求，使得电路的P1dB和IP3性能得到提升。

请再参考图2，第二变频单元50具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。其第一输入端用于接收第一中频放大器40放大后的第一信号，其第二输入端用于接收第一中频放大器40放大后的第二信号。第二变频单元50用于将第一信号与第二本振信号进行混频得到具有第二中频的第三信号，并通过其第一输出端输出第三信号，以及用于将第二信号与相位移九十度的第二本振信号进行混频得到具有第二中频的第四信号，并通过其第二输出端输出第四信号。本实施例中，第三信号和第四信号中除了包括第二中频信号，还包括其它因混频产生的其它信号或者其它的干扰信号。

请再参考图3，一些实施例中，第二变频单元50包括第二本振52、第二移相单元54、第一混频器56和第二混频器58。其中，第二本振52用于产生第二本振信号。第二移相单元54具有输出端和输入端，其输入端用于接收第二本振信号，第二移相单元54用于将第二本振信号的相位移九十度，并通过其输出端输出相位移九十度的第二本振信号。第一混频器56具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端用于接收放大后的第一信号，其第二输入端用于接收第二本振信号，第一混频器56用于将第一信号与第二本振信号进行混频得到第三信号，并通过其输出端输出该第三信号。第二混频器58具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端用于接收放大后的第二信号，其第二输入端用于接收相位移九十度的第二本振信号，第二混频器58用于将第二信号与相位移九十度的第二本振信号进行混频得到第四信号，并通过其输出端输出该第四信号。

第一移相单元60用于将输入的信号进行移相后输出。第一移相单元60具有输入端和输出端，其输入端用于接收第四信号，第一移相单元60用于将第四信号的相位移九十度得到具有第二中频的第五信号，并通过其输出该第五信号。本实施例中，通过第一移相单元60和第二移相单元54的移相后，可以使得第五信号中第二中频的信号与第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得第五信号中第二中频的镜像频率的信号与第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同。一些实施例中，当第二变频单元50中的第一混频器56用于将第一信号与相位移九十度的第二本振信号进行混频得到第三信号时，第一移相单元60则用于将第三信号的相位移九十度得到具有第二中频的第五信号。

请再参考图2，第二中频差分通道70用于对第二中频的差分信号进行放大、滤波后输出。第二中频差分通道70具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其第一输入端用于接收第三信号，其第二输入端用于接收第五信号，第二中频差分通道70用于将第五信号中第二中频的信号和第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波得到差分中频信号，并通过其第一输出端和第二输出端输出该差分中频信号。

请再参考图3，一些实施例中，第二中频差分通道70包括第二中频差分放大器72和第二中频差分滤波器74。其中第二中频差分放大器72的第一输入端用于接收第三信号，其第二输入端用于所述第五信号，并用于将第五信号中第二中频的信号和第三信号中第二中频的信号进行差分放大。第二中频差分滤波器74用于将第二中频差分放大器72差分放大后的差分信号进行第二中频差分滤波，以得到差分中频信号。一些实施例中，在差分中频信号输入至模数转换器前，第二中频差分滤波器74还可以用于抑制模数转换器的奈奎斯特镜像频率的信号。

请再参考图2，以下对差分混频电路的工作原理进行具体说明。

差分混频电路接收的射频信号在经过第一变频单元20和差分信号转换单元30后，得到相位相差180°的第一信号和第二信号两路信号。

假设第一信号中第一中频的信号为：

RF1=cos（w1*t）

其中，w1为第一中频的频率，t为时间变量，则第二信号中第一中频的信号为：

RF2=cos（w1*t+π）

而第二本振信号为：

LO1= cos（w2*t）

其中，w2为第二本振信号的频率，t为时间变量，第二移相单元54将第二本振信号移相九十度的信号为：

LO2= cos（w2*t+π/2）

第一混频器56混频得到第三信号，而第三信号中第二中频的信号为：

IF1=RF1-LO1= cos（w1*t-w2*t）

第二混频器58混频得到第四信号，而第四信号中第二中频的信号为：

IF2=RF2-LO2= cos（w1*t-w2*t+π/2）

第一移相单元60将第四信号移相九十度后得到第五信号，而第五信号中第二中频的信号为：

IF3= cos（w1*t-w2*t+π）

由此可知，在经过第一移相单元60和第二移相单元54移相后，第五信号中第二中频的信号IF3与第三信号中第二中频的信号IF1的相位相差180°，因此后续可以经过第二中频差分通道70得到放大。

而第三信号中第二中频的镜像频率的信号为：

IF4= LO1- RF1= cos（w2*t-w1*t）

第四信号中第二中频的镜像频率的信号为：

IF5= LO2- RF2= cos（w2*t-w1*t-π/2）

第一移相单元60将第四信号移相九十度后得到第五信号，第五信号中第二中频的镜像频率的信号为：

IF6= cos（w2*t-w1*t）

由此可知，在经过第一移相单元60和第二移相单元54移相后，第五信号中第二中频的镜像频率的信号IF6与第三信号中第二中频的镜像频率的信号IF4的相位相同，因此后续不会被第二中频差分通道70得到放大，因此无须加滤波器来抑制镜像信号。

由上述实施例可知，先通过差分信号转换单元30将信号转换为差分信号，然后对差分信号中的其中一路信号，在其进行混频前通过第二移相单元54将第二本振信号移相九十度，并在混频后通过第一移相单元60移相九十度，从而使得两路信号中第二中频的信号的相位相差180°，并使得两路信号中第二中频的镜像频率的信号的相位相同，最后经过第二中频差分通道70使得第二中频的镜像频率的信号不会得到放大，因此无须加滤波器来抑制镜像信号。

由上述实施例可知，相比现有的三级超外差变频电路，本实施例中只需要第一变频单元20和第二变频单元50的两级变频电路，同时能有效抑制中频信号的镜像频率，因此简化了电路结构，便于实现频谱仪的小型化。并且减少一级变频电路后，同时减少了电路中放大器的使用，从而可以降低系统的噪声系数，提升差分混频电路接收的灵敏度。

由上述实施例可知，由于第二本振信号为低本振信号，且第二混频器58是在混频前，通过第二移相单元54对第二本振信号移相九十度，因此第二本振信号相位移九十度的方向需要与第四信号相位移九十度的方向相同，从而使得第五信号中第二中频的信号IF3与第三信号中第二中频的信号IF1的相位相差180°，且第五信号中第二中频的镜像频率的信号IF6与第三信号中第二中频的镜像频率的信号IF4的相位相同。

一些实施例中，当第二本振信号为低本振信号，且第二混频器58是在混频前，通过第二移相单元54对第二信号移相九十度，则第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反，从而达到同样的效果。

一些实施例中，当第二本振信号为高本振信号时，且第二混频器58是在混频前，通过第二移相单元54对第二本振信号移相九十度，则第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反，从而达到同样的效果。

一些实施例中，当第二本振信号为高本振信号时，且第二混频器58是在混频前，通过第二移相单元54对第二信号移相九十度，则第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同，从而达到同样的效果。

由上述实施例可知，第一移相单元60和第二移相单元54分别在混频前和混频后对信号进行移相，其移相的方向根据情况可以相同也可以相反，并达到相同的效果。

请参考图4，一些实施例中提供一种频谱分析仪，其包括差分混频电路82、模数采样模块84、数字信号处理模块86和显示模块88，以下分别对其进行具体的说明。

差分混频电路82采用上述实施例中的差分混频电路，其用于将所输入的信号进行混频、放大、滤波后输出差分中频信号。

模数采样模块84用于对差分中频信号进行模数转换，并输出数字信号。

数字信号处理模块86用于对数字信号进行信号处理，并输出频域波形。

显示模块88用于显示频域波形。

请再参考图5，一些实施例中提供一种差分混频方法，其用于将接收的信号进行混频、放大、滤波后得到所需的中频信号，同时需要滤除其中中频的镜像频率的信号，以下对其进行具体的说明。

步骤100：获取所输入的信号，并将所述输入的信号与第一本振信号进行混频，以得到具有第一中频的信号。

步骤200：将所述具有第一中频的信号转换为差分信号，所述差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号。

步骤300：将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第三信号，以及将所述第二本振信号的相位移九十度后与所述第二信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号；或者，将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号。

步骤400：将所述第四信号的相位移九十度后得到具有第二中频的第五信号，以使得所述第五信号中第二中频的信号与所述第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得所述第五信号中第二中频的镜像频率的信号与所述第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同。

步骤500：对所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波，以得到差分中频信号。

一些实施例中，当所述第二本振信号为低本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反。或者，当所述第二本振信号为高本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同。

一些实施例中，差分混频方法还包括：在将所述第一信号与第二本振信号进行混频之前，对所述第一信号中第一中频的信号进行放大，以及在将所述第二本振信号的相位移九十度后与所述第二信号进行混频之前，对所述第二信号中第一中频的信号进行放大。

一些实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述的差分混频方法。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (9)

1.一种差分混频电路，其特征在于，包括：

第一变频单元，用于将其输入端接收的信号与第一本振信号进行混频，以输出具有第一中频的信号；

差分信号转换单元，其输入端用于接收所述具有第一中频的信号，并将所述具有第一中频的信号转换为差分信号后输出，所述差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号；

第二变频单元，其第一输入端用于接收所述第一信号，并将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第三信号；其第二输入端用于接收所述第二信号，并将所述第二信号与相位移九十度的所述第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第四信号；或者，将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频，以输出具有第二中频的第四信号；

第一移相单元，其输入端用于接收所述第四信号，并将所述第四信号的相位移九十度后输出具有第二中频的第五信号，以使得所述第五信号中第二中频的信号与所述第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得所述第五信号中第二中频的镜像频率的信号与所述第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同；

第二中频差分通道，其第一输入端用于接收所述第三信号，其第二输入端用于接收所述第五信号，并将所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波，以得到差分中频信号；

所述差分混频电路还包括两个第一中频放大器，其中一个第一中频放大器用于在第二变频单元的第一输入端接收所述第一信号之前，对所述第一信号中第一中频的信号进行放大；另一个第一中频放大器用于在第二变频单元的第二输入端接收所述第二信号之前，对所述第二信号中第一中频的信号进行放大。

2.如权利要求1所述的差分混频电路，其特征在于，所述第二变频单元包括：

第二本振，用于产生所述第二本振信号；

第二移相单元，其输入端用于接收所述第二本振信号，并将所述第二本振信号的相位移九十度后输出；或者，其输入端用于接收所述第二信号，并将所述第二信号的相位移九十度后输出；

第一混频器，其第一输入端用于接收所述第一信号，其第二输入端用于接收所述第二本振信号，并将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以输出所述第三信号；

第二混频器，其第一输入端用于接收所述第二信号，其第二输入端用于接收相位移九十度的所述第二本振信号，并将所述第二信号与相位移九十度的所述第二本振信号进行混频，以输出所述第四信号；或者，其第一输入端用于接收相位移九十度的所述第二信号，其第二输入端用于接收所述第二本振信号，并将相位移九十度的所述第二信号与所述第二本振信号进行混频，以输出所述第四信号。

3.如权利要求1或者2所述的差分混频电路，其特征在于，当所述第二本振信号为低本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反；

或者，

当所述第二本振信号为高本振信号时，第二本振信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相反；或者，第二信号相位移九十度的方向与第四信号相位移九十度的方向相同。

4.如权利要求1所述的差分混频电路，其特征在于，所述差分信号转换单元包括：

巴伦变换器，其输入端的第一端用于接收所述具有第一中频的信号，其输入端的第二端接地，并将具有第一中频的信号转换为差分信号，并通过其输出端的第一端输出所述第一信号，输出端的第二端输出所述第二信号。

5.如权利要求1所述的差分混频电路，其特征在于，所述第一变频单元包括：

前置滤波器，用于将其输入端接收的信号进行滤波后输出，以滤除所接收的信号中第一中频的镜像频率的信号；

第一本振，用于产生所述第一本振信号；

第三混频器，其第一输入端用于接收前置滤波器滤波后的信号，其第二输入端用于接收所述第一本振信号，并将所述前置滤波器滤波后的信号与第一本振信号进行混频，以输出所述具有第一中频的信号。

6.如权利要求1所述的差分混频电路，其特征在于，所述第二中频差分通道包括：

第二中频差分放大器，其第一输入端用于接收所述第三信号，其第二输入端用于接收所述第五信号，并用于将所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大；

第二中频差分滤波器，用于将所述第二中频差分放大器差分放大后的差分信号进行第二中频差分滤波，以得到所述差分中频信号。

7.一种频谱分析仪，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的差分混频电路，用于将所输入的信号进行混频、放大、滤波后输出差分中频信号；

模数采样模块，用于对所述差分中频信号进行模数转换，并输出数字信号；

数字信号处理模块，用于对所述数字信号进行信号处理，并输出频域波形；

显示模块，用于显示所述频域波形。

8.一种差分混频方法，其特征在于，包括：

获取所输入的信号，并将所述输入的信号与第一本振信号进行混频，以得到具有第一中频的信号；

将所述具有第一中频的信号转换为差分信号，所述差分信号包括相位相反的第一信号和第二信号；

将所述第一信号与第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第三信号，以及将所述第二本振信号的相位移九十度后与所述第二信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号；或者，将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频，以得到具有第二中频的第四信号；

将所述第四信号的相位移九十度后得到具有第二中频的第五信号，以使得所述第五信号中第二中频的信号与所述第三信号中第二中频的信号互为相位相反的差分信号，以及使得所述第五信号中第二中频的镜像频率的信号与所述第三信号中第二中频的镜像频率的信号相位相同；

对所述第五信号中第二中频的信号和所述第三信号中第二中频的信号进行差分放大和差分滤波，以得到差分中频信号；

其中，在将所述第一信号与第二本振信号进行混频之前，对所述第一信号中第一中频的信号进行放大，以及在将所述第二本振信号的相位移九十度后与所述第二信号进行混频之前，对所述第二信号中第一中频的信号进行放大；或者，在将所述第二信号的相位移九十度后与所述第二本振信号进行混频之前，对所述第二信号中第一中频的信号进行放大。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求8所述的方法。

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