一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪制造技术

本发明专利技术提供了一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪，包括一个高频滤波单元，其包括串联连接的信号输入端、输入开关组、滤波器组、输出开关组和信号输出端，滤波器组具有按顺序排列的第一滤波器至第六滤波器，其中每个滤波器都与其对应的镜像频率滤波器间隔排列，输入开关组具有第一四选一开关和第一二选一开关，输出开关组具有第二四选一开关和第二二选一开关，第一四选一开关连接的四个滤波器中，至少有一个滤波器，不包括在第二四选一开关连接的四个滤波器中。本发明专利技术所述的频谱分析仪，通过改进现有技术中高频滤波单元的结构，能更好地抑制镜像频率，更加准确地显示被测信号的频率谱线，提高了测量结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪，包括一个高频滤波单元，其包括串联连接的信号输入端、输入开关组、滤波器组、输出开关组和信号输出端，滤波器组具有按顺序排列的第一滤波器至第六滤波器，其中每个滤波器都与其对应的镜像频率滤波器间隔排列，输入开关组具有第一四选一开关和第一二选一开关，输出开关组具有第二四选一开关和第二二选一开关，第一四选一开关连接的四个滤波器中，至少有一个滤波器，不包括在第二四选一开关连接的四个滤波器中。本专利技术所述的频谱分析仪，通过改进现有技术中高频滤波单元的结构，能更好地抑制镜像频率，更加准确地显示被测信号的频率谱线，提高了测量结果的准确性。【专利说明】一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪
本专利技术涉及一种频谱分析领域，特别涉及一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪。
技术介绍
频谱分析仪是一种用来对被测信号进行频谱分析的仪器，可以测量未知信号的频 率、幅度、失真等相关参数，具有很宽的频率测量范围和很低的幅度监测灵敏度，主要应用 于基站维护、电子产品研发、生产等领域。 频谱分析仪一般采用超外差式结构，将输入信号通过多次变频，变成较低的中频 信号，然后送至ADC进行采样，再经过数字中频滤波器、检波器和视频滤波器的处理后输出 显示。频谱分析仪中中频链路前面的部分通常被称为射频前端模块，参考图1，射频前端模 块1包括输入模块101、衰减模块102、滤波模块103和混频器104,射频前端模块1主要用 于接收输入信号，对输入信号进行衰减和滤波，并将滤波后的信号送到混频器中进行混频， 产生中频信号。 参考图2,是射频前端模块1的详细结构图，其中输入模块101包括输入端1011、 功率负载1012和校准端1013,输入端1011用于接收输入信号；当输入信号的功率超出设 定的限制值时，将通过开关将输入信号与功率负载1012连接，以防止较大的信号损坏仪 器；当需要进行自校准时，可通过开关将输入信号与校准端1013连接，进行输入信号的校 准。衰减模块102包括固定衰减器1021和步进衰减器1022,固定衰减器1021可以承受较大 的输入功率，当用频谱分析仪测量较大信号时，为了保证混频器104工作在线性区域，需要 先将输入信号进行衰减，固定衰减器1021通常具有较高的压缩点，以确保到达混频器104 的输入信号不会被压缩；步进衰减器1022是一个衰减量可调的衰减器，具有较宽的衰减范 围，用于将输入信号继续衰减至混频器104的最佳混频电平。滤波模块103分为高频段和 低频段两部分，分别用于处理高频输入信号和低频输入信号，相应地，混频器104也包括高 频混频器1041和低频混频器1042,滤波模块103中的高频部分包括高频前置放大器1031 和高频滤波单元1032,低频部分包括低频前置放大器1033和低频滤波器1034,前置放大器 1031U033用于小信号的测量，当输入信号的幅度比较小且接近底噪时，打开前置放大器， 将减小射频前端模块1的噪声系数，即降低了底噪，这样小信号可以被准确的测量。滤波单 元1032、1034用于滤除输入信号与混频器104的本振信号相加产生的镜像频率，参考图3， 因为混频器104的输出是输入信号（f in)与本振信号（fM)的相加与相减得到的两个信号， 而其中一个是仪器需要的中频信号（f IF)，另一个则不是仪器需要的信号，常被称为镜像频 率（fim)，如果镜像频率不被抑制，那么同一个输入信号在显示屏幕上将会出现两条谱线，会 影响频谱分析仪输出信号的质量，因此应该更好地抑制镜像频率。 现有技术中，低频段的镜像频率高于最大输入频率，因此低频滤波单元1034采 用一个低通滤波器，就可以将低频段的镜像频率抑制；而高频段的镜像频率范围与输入信 号的频率范围相重叠(参考图3)，需要采用分段抑制的方法进行抑制，因此高频滤波单元 1032多采用多个滤波器组成的滤波器组。 参见图4,现有技术中的高频滤波单元1032包括信号输入端401用于输入信号； 单刀双掷开关402用于选择信号输入端401与单刀四掷开关403或单刀双掷开关404连通； 单刀四掷开关403用于选择开关402与滤波器408至411中的任一滤波器连通；单刀双掷 开关404用于选择开关402与滤波器412或413连通；单刀四掷开关405用于选择滤波器 408至411中的任一滤波器与单刀双掷开关407连通；单刀双掷开关406用于选择滤波器 412或413与单刀双掷开关407连通；单刀双掷开关407用于选择单刀四掷开关405或单 刀双掷开关406与输出端414连通；输出端414用于输出经过滤波后的信号。 假设滤波器408的滤波范围为fl_f2,对应的本振频率范围为fl+fff_f2+fif，对应 的镜像频率范围为f4_f5,即滤波器411对应的滤波范围，此时，当滤波器408被选通时，其 产生镜像频率的信号将通过开关403耦合至滤波器411，再通过开关405耦合至开关407， 最后通过开关407输出至高频混频器1041 ;此时，镜像频率耦合开关的数量为2,使得该频 段的镜像频率得到了抑制。 假设滤波器409的滤波范围为f2_f3,对应的本振频率范围为f2+fIF_f3+f IF，对应 的镜像频率范围为f5_f6,即滤波器412对应的滤波范围，此时，当滤波器409被选通时，产 生镜像频率的信号将通过开关402耦合至开关404,再通过开关404耦合至滤波器412,再 通过开关406耦合至开关407,最后通过开关407耦合输出至高频混频器1041 ;此时，镜像 频率通过耦合开关的数量为4,使得该频段的镜像频率得到了抑制。 假设滤波器410的滤波范围为f3-f4,对应的本振频率范围为f3+fIF-f4+f IF，对应 的镜像频率范围为f6_f7,即滤波器413对应的频率范围，此时，当滤波器410被选通时，产 生镜像频率的信号将通过开关402耦合至开关404,然后通过开关404耦合至滤波器413， 再通过开关406耦合至开关407,最后通过开关407耦合输出至高频混频器1041 ;此时，镜 像频率通过耦合开关的数量为4,使得该频段的镜像频率得到了抑制。 假设滤波器411的频率范围为f4-f5,对应的本振频率范围为f4+fIF-f5+f IF，此时， 对应的镜像频率范围超出高频段的频率范围，所以没有镜像频率，不需要进行抑制。 假设滤波器412的频率范围为f5-f6,对应的本振频率范围为f5-fIF-f6-f IF，对应 的镜像频率范围为f2_f3,即滤波器409对应的频率范围，此时，当滤波器412被选通时，产 生镜像频率的信号将通过开关402耦合至403,再通过开关403耦合至滤波器409,再通过 开关405耦合至开关407,最后通过开关407耦合输出至高频混频器1041，此时，镜像频率 通过耦合开关的数量为4,使得该频段的镜像频率得到了抑制。 假设滤波器413的频率范围为f6-f7,对应的本振频率范围为f6-fIF-f7-f IF，对应 的镜像频率范围为f3_f4,即滤波器410对应的频率范围，此时，当滤波器413被选通时，产 生镜像频率的信号将通过开关402耦合至40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以抑制镜像频率的频谱分析仪，包括一个用于产生中频信号的射频前端模块，所述射频前端模块包括一个高频滤波单元，所述高频滤波单元包括串联连接的信号输入端、输入开关组、滤波器组、输出开关组和信号输出端，所述的输入开关组用于选择滤波器组中的一个滤波器与信号输入端连通，所述的输出开关组用于选择滤波器组中的一个滤波器与信号输出端连通，其特征在于，所述的滤波器组具有按顺序排列的第一滤波器至第六滤波器，其中每个滤波器都与其对应的镜像频率滤波器间隔排列，所述的输入开关组具有第一四选一开关和第一二选一开关，所述的输出开关组具有第二四选一开关和第二二选一开关，所述的第一四选一开关连接的四个滤波器中，至少有一个滤波器，不包括在第二四选一开关连接的四个滤波器中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何毅军，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：苏州普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32