CN204536440U - 一种无线频谱通过式数字射频功率计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线频谱通过式数字射频功率计，包括依次相连接的定向耦合器，检波模块将射频信号转换成电压信号、A/D转换器、数字信号分析处理模块处理计算得出测试指标数据和人机交互模块显示测试指标数据，在所述定向耦合器与检波模块之间连接有混频模块，所述混频模块将定向耦合后的射频信号通过可调频率扫频源信号扫频和频率匹配处理成混频信号，并将混频信号下频调谐至中频信号并传输至检波模块以得到任一频点测试指标数据；本实用新型的混频模块中，可调频率扫频源信号扫描射频信号，在射频信号为多个信号混合时，亦可获得射频信号中任一频点测试指标数据，方便无线设备安装维修人员进行设备维护和检修。

Description

一种无线频谱通过式数字射频功率计

技术领域

本实用新型涉及无线通讯网络领域，尤其涉及一种无线频谱通过式数字射频功率计。

背景技术

频谱分析仪对于信号分析来说是不可少的。它是利用频率域对信号进行分析研究，同时也应用于诸多领域，如通讯发射机以及干扰信号的测量，频谱的监测，器件的特性分析等。

在无线通讯领域，无线通讯发射机发射出2G、3G、4G无线通讯信号供人们随时随地可进行网络连接应用，无线网络已经逐渐成为人民生活娱乐不可缺少的一部分。建立在无线信号频谱分析基础上的无线通信网络的安装、无线通信设备的开发和维护是保证无线通讯良好运行的关键步骤。在现有的频谱分析设备中，将无线发射机发射的信号仅作叠加，进行平均频域分析，很难准确给出用户关心的某一频点的信号情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种无线频谱通过式数字射频功率计，在混频模块中，可调频率扫频源信号扫描射频信号，在射频信号为多个信号混合时，亦可获得射频信号中任一频点测试指标数据，方便无线设备安装维修人员进行设备维护和检修。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种无线频谱通过式数字射频功率计，包括依次相连接的定向耦合器，检波模块、A/D转换器、数字信号分析处理模块和人机交互模块，射频信号经检波模块转换成电压信号，A/D转换器将电压模拟信号转换成数字信号，数字信息分析与处理模块对数字信号进行处理计算得出测试指标数据、人机交互模块显示测试指标数据和传递用户操纵指令，在所述定向耦合器与检波模块之间连接有混频模块和中频滤波模块，所述混频模块将定向耦合后的射频信号通过可调频率扫频源信号扫频和频率匹配处理成混频信号，并将混频信号下频调谐至中频信号，所述中频滤波模块用于通过设定带宽范围内的中频信号；经所述混频模块和中频滤波模块处理的射频信号依次传输至检波模块、A/D转换器、数字信号分析处理模块和人机交互模块以得到任一频点的发射频率特性。

进一步的技术方案是，所述混频模块根据人机交互模块传递的用户输入频率的操作指令，自动匹配扫频源信号的频率，扫频源信号在输入频率范围内进行扫描以获得任一频点的发射功率特性。

进一步的技术方案是，所述数字信号分析处理模块包括工作状态处理模块、扫频混频处理模块、检波信号采集处理模块和测试指标分析处理模块。

进一步的技术方案是，还包含有电源模块，所述电源模块为集成的供电管理电路，用于为各模块供电。

进一步的技术方案是，所述数字信号分析处理模块与人机交互模块之间设有校准模块。

进一步的技术方案是，所述定向耦合器为双端口定向耦合器。

进一步的技术方案是，还包含有第一切换电路，所述第一切换电路与所述定向耦合器相连接，用于切换双端口定向耦合器的正向发射信号和反向发射信号。

进一步的技术方案是，还包含第二切换电路，所述第二切换电路与中频滤波模块相连接，用于选择中频滤波模块的带宽。

进一步的技术方案是，在人机交互模块的用户指令下，所述混频模块有全扫宽、任意扫宽和零扫宽三种工作模式。

进一步的技术方案是，当混频模块在零扫宽模式下工作时，无线频谱通过式数字射频功率计还可测量突发信号的平均功率和占空比。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型在混频模块中，可调频率扫频源信号扫描射频信号，在射频信号为多个信号混合时，亦可获得射频信号中任一频点发射功率特性，方便无线设备安装维修人员进行设备维护和检修。

2、本实用新型可在整个测量频率范围内，或者根据人机交互模块传递的用户输入频率的操作指令，自动匹配扫频源信号的频率，在任意给定的频率范围内进行扫描，协助用户找到网络承载的各种信号，给出每个频点的近似中心频率和功率。

3、采用双端口定向耦合器，从正向发射信号和反向发射信号中耦合出一部分信号进行功率测量，使得该无线频谱通过式数字射频功率计工作频率宽、方向性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的无线频谱通过式数字射频功率计的结构图。

图中：

1-定向耦合器；21-第一切换电路；22-第二切换电路；3-混频模块；4-中频滤波模块；5-检波模块；6-A/D转换器；7-数字信号分析处理模块；8-人机交互模块；9-校准模块；10-电源模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型提供一种无线频谱通过式数字射频功率计，包括依次相连接的定向耦合器1，检波模块5、A/D转换器6、数字信号分析处理模块7和人机交互模块8，所述射频信号经检波模块5转换成电压信号，A/D转换器6将电压信号转换成数字信号，数字信息分析处理模块7对数字信号进行处理计算得出测试指标数据、人机交互模块8用于显示测试指标数据和传递用户操纵指令，人机交互模块8可与显示屏幕连接或者通过USB接口连接到电脑上，在电脑上运行专门开发的人机界面程序显示测试结果。人机交互模块8人机界面友好，具有数据存储功能，并可以实现客户自行升级软件。

在所述定向耦合器1与检波模块5之间连接有混频模块3和中频滤波模块4，所述混频模块3将定向耦合后的射频信号通过可调频率扫频源信号扫频和频率匹配处理成混频信号，并将混频信号下频调谐至中频信号，该中频信号传送至中频滤波模块4，所述中频滤波模块4用于通过设定带宽范围内的中频信号；经所述混频模块3和中频滤波模块4处理的射频信号依次传输至检波模块5、A/D转换器6、数字信号分析处理模块7和人机交互模块8以得到任意频点的发射功率特性。

所述数字信号分析处理模块7包括工作状态处理模块、扫频混频处理模块、检波信号采集处理模块和测试指标分析处理模块。数字信号分析处理模块7对经扫描混频处理的信号进行分析得到任意频点的发射功率特性。发射功率特性的具体指标包括正向输出功率，反射功率，回损，驻波比，输出信号峰值功率，峰均比，CCDF等发射功率表特性，方便无线设备安装以及维修人员进行设备维护和检修。

所述混频模块3根据人机交互模块8传递的用户输入频率的操作指令，自动匹配扫频源信号的频率，扫频源信号在输入频率范围内进行扫描以获得任一频点发射功率特性。也就是说本实用新型可在整个测量频率范围内，或者根据人机交互模块8传递的用户输入频率的操作指令，自动匹配扫频源信号的频率，在任意给定的频率范围内进行扫描，协助用户找到网络承载的各种信号，给出每个频点的近似中心频率和功率。

在人机交互模块8的用户指令下，所述混频模块3有全扫宽、任意扫宽和零扫宽三种工作模式。零扫宽模式又分为常规模式、突发模式两种工作模式。常规模式时，该无线频谱通过式数字射频功率计可获得正向平均功率、反向平均功率、正向峰值功率、峰均比、回波损耗、驻波比、CCDF等。突发模式下，它还可以测量突发信号，给出突发平均功率、占空比等参数。

所述无线频谱通过式数字射频功率计还包含有电源模块10，所述电源模块10为集成的供电管理电路，用于为各模块供电。

所述数字信号分析处理模块7与人机交互模块8之间设有校准模块9。通过校准模块9对射频器件各项指标参数进行精密校准，提高测试功率准确度。

所述定向耦合器1为双端口定向耦合器1。采用双端口定向耦合器1，从正向发射信号和反向发射信号中耦合出一部分信号进行功率测量，使得该无线频谱通过式数字射频功率计工作频率宽、方向性高。还包含有第一切换电路21和第二切换电路22，所述第一切换电路21与所述定向耦合器1相连接，用于切换双端口定向耦合器的正向发射信号和反向发射信号；所述第二切换电路22与中频滤波模块4相连接，用于选择中频滤波模块4的带宽。

A/D转换器6采用14位高速A/D转换器完成模拟数字信号变换。可以对1Mbps以内的数字信号进行准确测量。

检波模块5采用峰值功率检波芯片，所述峰值功率检波芯片具有工作频率宽，测量功率范围大，响应速度快，温度稳定系数高等特点。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线频谱通过式数字射频功率计，包括依次相连接的定向耦合器(1)，检波模块(5)、A/D转换器(6)、数字信号分析处理模块(7)和人机交互模块(8)，射频信号经检波模块(5)转换成电压信号，A/D转换器(6)将电压信号转换成数字信号，数字信息分析处理模块(7)对数字信号进行处理计算得出测试指标数据、人机交互模块(8)显示测试指标数据和传递用户操纵指令，其特征在于，

在所述定向耦合器(1)与检波模块(5)之间连接有混频模块(3)和中频滤波模块(4)，所述混频模块(3)将定向耦合后的射频信号通过可调频率扫频源信号扫频和频率匹配处理成混频信号，并将混频信号下频调谐至中频信号，所述中频滤波模块(4)用于通过设定带宽范围内的中频信号；

经所述混频模块(3)和中频滤波模块(4)处理的射频信号依次传输至检波模块(5)、A/D转换器(6)、数字信号分析处理模块(7)和人机交互模块(8)以得到任一频点的发射频率特性。

2.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：所述混频模块(3)根据人机交互模块(8)传递的用户输入频率的操作指令，自动匹配扫频源信号的频率，扫频源信号在输入频率范围内进行扫描以获得任一频点的发射频率特性。

3.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：所述数字信号分析处理模块(7)包括工作状态处理模块、扫频混频处理模块、检波信号采集处理模块和测试指标分析处理模块。

4.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：还包含有电源模块(10)，所述电源模块(10)为集成的供电管理电路，用于为各模块供电。

5.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：所述数字信号分析处理模块(7)与人机交互模块(8)之间设有校准模块(9)。

6.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：所述定向耦合器(1)为双端口定向耦合器。

7.根据权利要求6所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：还包含有第一切换电路(21)，所述第一切换电路(21)与所述定向耦合器相连接，用于切换双端口定向耦合器的正向发射信号和反向发射信号。

8.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：还包含第二切换电路(22)，所述第二切换电路(22)与中频滤波模块(4)相连接，用于选择中频滤波模块(4)的带宽。

9.根据权利要求1所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：在人机交互模块(8)的用户指令下，所述混频模块(3)有全扫宽、任意扫宽和零扫宽三种工作模式。

10.根据权利要求7所述的无线频谱通过式数字射频功率计，其特征在于：当混频模块(3)在零扫宽模式下工作时，无线频谱通过式数字射频功率计还可测量突发信号的平均功率和占空比。