一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置的製作方法

2023-06-17 22:38:16 2

專利名稱：一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及了一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，適用於遠載頻相位噪聲的測量。
背景技術：
目前市場上的相位噪聲測量裝置主要包括引進的HP3047A、HP3048A、E5500系列及PN9000等，這些裝置的組成主要包括檢相器、鎖相環路、低噪聲放大器、數據採集和計算機。上述這些相位噪聲測量系統的傅氏分析頻率範圍受其自身數據採集方式的限制而不盡相同，但存在以下幾種缺點1、傅氏分析頻率超過IOOkHZ的頻率範圍內採用頻譜分析儀進行數據採集，造成系統昂貴；2、採用高速、高動態範圍的A/D進行採集，傅氏分析頻率範圍只能達到40MHz，且成本較高。以E5500系列產品為代表的系統在傅氏分析頻率超過IOOkHz的頻率範圍內採用頻譜分析儀進行數據採集，對於傅氏分析頻率在IOOkHz以內的頻率範圍採用A/D進行採集，這種採樣模式造成了此類系統的組成複雜，體積龐大，價格昂貴，不適用於現場測量。以 PN9000為代表的系統在傅氏分析頻率範圍40MHz以內均採用高速、高動態範圍的A/D進行採集，儘管這種採樣模式更有利於系統的集成，但是由於高速、高動態範圍的A/D的價格不菲，所以系統的成本較高，另外其傅氏分析頻率範圍只能擴展到40MHz。

發明內容
為解決以上現有技術的不足，本發明提出一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置。以解決微波毫米波信號遠載頻相位噪聲測量的問題，能適用於遠載頻相位噪聲的測量。本發明的目的通過以下技術方案來實現
一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，該裝置包括低噪聲放大器、帶通濾波器組、 頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器將接收的寬帶噪聲放大後輸入給帶通濾波器組，所述混頻器對來自帶通濾波器組的濾波信號和來自頻率合成器的信號進行混頻後輸入給低通濾波器，該低通濾波器對混頻後的信號進行濾波後輸入給低速A/D。進一步，所述低速A/D的數據輸出端通過PCI總線連接計算機。進一步，其特徵在於，所述低噪聲放大器的放大增益為40dB 100dB。進一步，所述頻率合成器輸出信號頻率範圍為2MHz 48MHz。本發明的優點在於
1、可以實現傅氏分析頻率範圍50MHz內的數據採集；
2、由於採用低速A/D，使得系統的成本大幅降低；
3、採用A/D採集的模式有利於系統的集成。


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圖I :本發明結構示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，該裝置包括低噪聲放大器、帶通濾波器組、頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器的輸出端與所述帶通濾波器組的輸入端通過射頻電纜連接，所述帶通濾波器組的輸出端與混頻器的射頻端通過射頻電纜連接，所述頻率合成器的輸出端與混頻器的本振端通過射頻電纜連接，所述混頻器的中頻端與低通濾波器的輸入端通過射頻電纜連接，所述低通濾波器的輸出端與低速A/D通過射頻電纜連接。所述低速A/D的數據輸出端通過PCI總線連接計算機。工作時，低噪聲放大器接收到頻率範圍為IHz 50MHz的寬帶噪聲信號。為了提高信噪比，通過低噪聲放大器對寬帶噪聲進行放大，放大的增益根據噪聲電平的大小從 40dB 100dB之間進行選擇，獲得足夠增益的噪聲經過帶通濾波器截取中心頻率附近，帶寬久為2MHz的噪聲信號。此噪聲信號與頻率合成器DDS產生的頻率合成信號進行混頻， 該合成信號/ο=(50-2η)ΜΗΖ，η=Γ240然後經過低通濾波得到窄帶噪聲信號，對於DDS產生的頻率合成信號的輸出頻率/o的範圍是2MHz 48MHz，步進2MHz，頻率準確度為10_4，雜散抑制20dB，偏離載頻IHz相噪為-30dBc/Hz。對於得到的2MHz的窄帶噪聲信號然後採用低速A/D，依據採樣定理對其進行採集處理，A/D的採樣頻率為10MHz。這種情況下的採樣技術可以針對2MHz 50MHz帶寬內的噪聲進行採樣，對於IHz 2MHz帶寬內的噪聲仍然以過採樣方式直接進行採集。應當理解，以上藉助優選實施例對本發明的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本發明說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，其特徵在於，該裝置包括低噪聲放大器、 帶通濾波器組、頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器將接收的寬帶噪聲放大後輸入給帶通濾波器組，所述混頻器對來自帶通濾波器組的濾波信號和來自頻率合成器的信號進行混頻後輸入給低通濾波器，該低通濾波器對混頻後的信號進行濾波後輸入給低速A/D。
2.根據權利要求I所述的一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，其特徵在於，所述低速A/D的數據輸出端通過PCI總線連接計算機。
3.根據權利要求I所述的一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，其特徵在於，所述低噪聲放大器的放大增益為40dB 100dB。
4.根據權利要求I所述的一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，其特徵在於，所述頻率合成器輸出信號頻率範圍為2MHz 48MHz。
全文摘要
本發明涉及一種相位噪聲傅氏分析頻率範圍擴展裝置，該裝置包括低噪聲放大器、帶通濾波器組、頻率合成器、混頻器、低通濾波器、低速A/D，所述低噪聲放大器將接收的寬帶噪聲放大後輸入給帶通濾波器組，所述混頻器對來自帶通濾波器組的濾波信號和來自頻率合成器的信號進行混頻後輸入給低通濾波器，該低通濾波器對混頻後的信號進行濾波後輸入給低速A/D。本發明能解決微波毫米波信號遠載頻相位噪聲測量的問題，適用於遠載頻相位噪聲的測量。
文檔編號H03L7/16GK102608421SQ20121005870
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者柳丹, 閻棟梁, 韓紅 申請人:北京無線電計量測試研究所