CN206450763U - 一种单端口矢量网络分析仪 - Google Patents
一种单端口矢量网络分析仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206450763U CN206450763U CN201621431665.9U CN201621431665U CN206450763U CN 206450763 U CN206450763 U CN 206450763U CN 201621431665 U CN201621431665 U CN 201621431665U CN 206450763 U CN206450763 U CN 206450763U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phaselocked loop
- signal
- vector network
- network analyzer
- single port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本实用新型涉及一种单端口矢量网络分析仪，包括信号产生单元、信号分离单元、接收单元和处理单元。其中，信号产生单元包括相连接的温度补偿晶体振荡器、时钟生成器、电压控制晶体振荡器和与电压控制晶体振荡器连接的第一锁相环、第二锁相环；信号分离单元包括宽带耦合器和功率分配器；接收单元包括第一混频器和第二混频器；处理单元包括相连接的滤波器、模数转换器和数字信号处理芯片。本实用新型简化了矢量网络分析仪部分功能，使其尺寸相应减小，降低测试站搭建成本，易安装，方便测试站使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试仪器领域，尤其涉及一种单端口矢量网络分析仪。
背景技术
矢量网络分析仪已成为一种非常重要的射频微波仪器被广泛的应用在射频微波器件和设备的测试测量领域。在射频微波器件的测试测量中被誉为“仪器之王”。现代化的矢量网络分析仪可以对被测器件或者网络的幅频、相频和端口阻抗等各方面的性能进行全面的实时测量，并且它还可以通过内部的处理器进行傅立叶反变换，对被测的器件或者网络进行时域分析。主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量，广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代军用电子装备研制、生产、维修和计量等领域，还可以应用于精确制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域。
矢量网络分析仪利用合成频率源来提供能在某一个频率范围内扫描的已知测试激励源功率电平，通过多个接收机进行比值测量，它同时包括了幅度和相位的比值测量，它会对被测器件或者网络进行全面的测量，包括它们的幅频特性、相频特性和阻抗特性。为了实现可以对幅频、相频等性能进行测试的要求，矢量网络分析仪包括有一个或者多个频率合成源、射频通道电路、中频数字处理电路、微处理控制器以及最终显示测量结果的显示电路。
现有的矢量网络分析仪体积大，测试站搭建成本高，不方便测试站使用。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种小型化、易安装、低成本的单端口矢量网络分析仪，使其更具有产业上的利用价值。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种小型化、易安装、低成本的单端口矢量网络分析仪。
本实用新型的单端口矢量网络分析仪，包括
-信号产生单元，包括相连接的温度补偿晶体振荡器、时钟生成器、电压控制晶体振荡器和与电压控制晶体振荡器连接的第一锁相环、第二锁相环，所述温度补偿晶体振荡器产生振荡信号给所述时钟生成器，所述时钟生成器产生控制电压给所述电压控制晶体振荡器，所述电压控制晶体振荡器产生参考射频信号送给所述第一锁相环和第二锁相环；
-信号分离单元，包括宽带耦合器和功率分配器，所述宽带耦合器将所述第一锁相环输出的射频信号送入测试端口测试，并将入射波与反射波分别耦合，所述功率分配器与所述第二锁相环连接；
-接收单元，包括第一混频器和第二混频器，所述第一混频器接收耦合后的入射波信号和所述功率分配器输出的其中一路信号，所述第二混频器接收耦合后的反射波信号和所述功率分配器输出的另一路信号；
-处理单元，包括相连接的滤波器、模数转换器和数字信号处理芯片，所述滤波器与所述第一混频器和第二混频器连接，所述数字信号处理芯片通过计算机控制接口连接计算机；
其中，所述时钟生成器、第一锁相环和第二锁相环均通过所述计算机控制接口连接计算机。
进一步的，所述宽带耦合器和功率分配器通过微带电路实现。
进一步的，所述第二锁相环与所述功率分配器之间还连接有放大器。
进一步的，所述放大器为二级放大器。
进一步的，所述时钟生成器为带整数分频锁相环的时钟生成器。
进一步的，所述单端口矢量网络分析仪设置在一个电路板上，并在电路板上设有N型射频接口、USB接口和电源接口。
借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
1、通过将温度补偿晶体振荡器、时钟生成器和电压控制晶体振荡器相连，可以产生频谱纯净的参考射频信号，且参考射频信号的频率可调；
2、用微带电路代替传统的宽带耦合器与功率分配器，大大减小模块尺寸；
3、简化矢量网络分析仪部分功能，使其尺寸相应减小，降低测试站搭建成本，易安装，方便测试站使用。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参见图1，本实用新型一较佳实施例所述的一种单端口矢量网络分析仪，包括信号产生单元、信号分离单元、接收单元和处理单元。其中，信号产生单元包括相连接的温度补偿晶体振荡器、时钟生成器、电压控制晶体振荡器和与电压控制晶体振荡器连接的第一锁相环、第二锁相环，时钟生成器为带整数分频锁相环的时钟生成器，温度补偿晶体振荡器产生振荡信号给时钟生成器，时钟生成器产生控制电压给电压控制晶体振荡器，电压控制晶体振荡器产生参考射频信号送给第一锁相环和第二锁相环；信号分离单元，包括宽带耦合器和功率分配器，宽带耦合器将第一锁相环输出的射频信号送入测试端口测试，并将入射波与反射波分别耦合，功率分配器与第二锁相环通过放大器连接，该放大器为二级放大器；接收单元包括第一混频器和第二混频器，第一混频器接收耦合后的入射波信号和功率分配器输出的其中一路信号，第二混频器接收耦合后的反射波信号和功率分配器输出的另一路信号；处理单元包括相连接的滤波器、模数转换器和数字信号处理芯片，滤波器与第一混频器和第二混频器连接，数字信号处理芯片通过计算机控制接口连接计算机；且时钟生成器、第一锁相环和第二锁相环均通过算机控制接口连接计算机。
本实用新型中，宽带耦合器和功率分配器的频率为0.5～6GHz，通过微带电路实现。
为进一步使矢量网络分析仪小型化，本实用新型将单端口矢量网络分析仪设置在一个电路板上，并在电路板上设有N型射频接口、USB接口和电源接口。
本实用新型的工作原理如下：
温度补偿晶体振荡器产生10MHz的振荡信号送给时钟生成器，时钟生成器产生控制电压给电压控制晶体振荡器，电压控制晶体振荡器产生频谱纯净的参考射频信号送给锁相环，这样做的优点有两点：
1、参考射频的频率可调，直接由温度补偿晶体振荡器产生的参考信号频率是固定的，而时钟生成器具有整数锁相环的功能，可以通过二位控制信号D0，D1来控制参考射频的输出频率；
2、直接由温度补偿晶体振荡器产生的参考信号的频谱并不纯净，会影响后面锁相环的输出的射频的频谱，通过时钟生成器之后，参考射频输出频谱会有比较大的改善。
之后，从电压控制晶体振荡器输出的射频参考信号分为二路，一路给第一锁相环，作为测试用，另一路给第二锁相环，作为本振(LO)。
第一锁相环的输出为25MHz～6GHz的射频信号，信号频率的扫描可以通过计算机控制实现。第一锁相环的输出经过宽带耦合器进入测试端口。其中，入射波和反射波均通过宽带耦合器被部分的耦合出来作为第一混频器和第二混频器的一个输入端。
从电压控制晶体振荡器出来的信号的另一路作为第二锁相环的参考信号，第二锁相环的输出也为25MHz～6GHz。第二锁相环的输出经过二级功率放大后，再经过功率分配器进入第一混频器和第二混频器的另一个输入端。
第一混频器与第二混频器的中频输出经过低通滤波器滤除不需要的高频信号，再经过模数转换器进行AD转换，变为数字信号，经过数字信号处理芯片的处理，得到被测器件的S11(S11是S参数中的一个，表示回波损耗特性)参数的幅度和相位的信息。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种单端口矢量网络分析仪，其特征在于，包括
-信号产生单元，包括相连接的温度补偿晶体振荡器、时钟生成器、电压控制晶体振荡器和与电压控制晶体振荡器连接的第一锁相环、第二锁相环，所述温度补偿晶体振荡器产生振荡信号给所述时钟生成器，所述时钟生成器产生控制电压给所述电压控制晶体振荡器，所述电压控制晶体振荡器产生参考射频信号送给所述第一锁相环和第二锁相环；
-信号分离单元，包括宽带耦合器和功率分配器，所述宽带耦合器将所述第一锁相环输出的射频信号送入测试端口测试，并将入射波与反射波分别耦合，所述功率分配器与所述第二锁相环连接；
-接收单元，包括第一混频器和第二混频器，所述第一混频器接收耦合后的入射波信号和所述功率分配器输出的其中一路信号，所述第二混频器接收耦合后的反射波信号和所述功率分配器输出的另一路信号；
-处理单元，包括相连接的滤波器、模数转换器和数字信号处理芯片，所述滤波器与所述第一混频器和第二混频器连接，所述数字信号处理芯片通过计算机控制接口连接计算机；
其中，所述时钟生成器、第一锁相环和第二锁相环均通过所述计算机控制接口连接计算机。
2.根据权利要求1所述的单端口矢量网络分析仪，其特征在于：所述宽带耦合器和功率分配器通过微带电路实现。
3.根据权利要求1或2所述的单端口矢量网络分析仪，其特征在于：所述第二锁相环与所述功率分配器之间还连接有放大器。
4.根据权利要求3所述的单端口矢量网络分析仪，其特征在于：所述放大器为二级放大器。
5.根据权利要求4所述的单端口矢量网络分析仪，其特征在于：所述时钟生成器为带整数分频锁相环的时钟生成器。
6.根据权利要求5所述的单端口矢量网络分析仪，其特征在于：所述单端口矢量网络分析仪设置在一个电路板上，并在电路板上设有N型射频接口、USB接口和电源接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621431665.9U CN206450763U (zh) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 一种单端口矢量网络分析仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621431665.9U CN206450763U (zh) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 一种单端口矢量网络分析仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206450763U true CN206450763U (zh) | 2017-08-29 |
Family
ID=59673111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621431665.9U Active CN206450763U (zh) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 一种单端口矢量网络分析仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206450763U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254218A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种多端口测量矢量网络分析仪 |
-
2016
- 2016-12-23 CN CN201621431665.9U patent/CN206450763U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254218A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种多端口测量矢量网络分析仪 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10175292B2 (en) | System and method for testing a radio frequency integrated circuit | |
| CN205829606U (zh) | 一种基于dds和小数分频锁相环的频率合成器模块 | |
| CN206431285U (zh) | 一种Ku波段连续波雷达射频电路 | |
| CN103138845B (zh) | 超宽带sar接收机下变频接收通道幅相特性测试方法 | |
| CN103633997B (zh) | TD-LTE-Advanced综测仪中合成本振装置 | |
| CN108983174B (zh) | 气象雷达综合测试设备 | |
| CN104833854B (zh) | 一种扫频式频谱分析仪及其扫频方法 | |
| CN103607215B (zh) | 一种实现频谱分析仪扩频功能的装置和方法 | |
| CN106067815A (zh) | 一种基于dds和小数分频锁相环的频率合成器 | |
| CN104459652B (zh) | 一种3mm波段噪声系数单边带高精度扩频测量装置及方法 | |
| CN106095705A (zh) | 一种实现信号/频谱分析仪超宽带扩频的装置和方法 | |
| JPH03273171A (ja) | ミリメートル波やサブミリメートル波用ネットワークベクトルアナライザ | |
| CN107479089B (zh) | 一种功率检波器 | |
| CN109361477A (zh) | 一种瞬时频率测量装置及测量方法 | |
| US7629795B2 (en) | Vector impedance measurement system and method of using same | |
| CN206450763U (zh) | 一种单端口矢量网络分析仪 | |
| CN105577207B (zh) | 一种宽频带大带宽信号快速接收处理装置和方法 | |
| CN203942514U (zh) | TD-LTE-Advanced综测仪中合成本振装置 | |
| CN105024770B (zh) | 非相参fmcw自差式接收机灵敏度的定量测试 | |
| CN107196653B (zh) | 一种宽带低相噪频率合成装置 | |
| CN113472387A (zh) | 一种w波段空间场幅相测试系统 | |
| CN104901753B (zh) | 两路同源射频信号的幅度相位比值测试方法和装置 | |
| CN113422604B (zh) | 一种频率综合器 | |
| CN113777570B (zh) | 毫米波雷达干扰测试装置及电子设备 | |
| CN106888015A (zh) | 一种宽带捷变频毫米波频率综合器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |