一种频谱仪及其双模式扫宽的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种频谱仪及双模式扫宽的控制方法，包括包装外壳，所述包装外壳内部设置有集成电路板，且集成电路板又包括主控电路板和辅控电路板，所述辅控电路板通过排线和主控电路板电连接，所述主控电路板主要包括FPGA(现场可编程门阵列)、ARM和DSP(数字信号处理器)。本发明专利技术处理速度方面大大提高了，相互之间分工明确，提高了工作效率，并且本发明专利技术对射频控制电路板进行了特别设计，使得射频输入信号通过三级混频后，最终得到10.7MHz的中频，可以通过按键选择扫描模式为单次扫描或者为连续扫描，使得在测量时可以根据实际需求进行合理的选择扫描模式。

A spectrum analyzer and its dual mode sweep control method

The invention provides a spectrum analyzer and a control method of dual-mode sweeping width, including a packaging shell, wherein an integrated circuit board is arranged inside the packaging shell, and the integrated circuit board also includes a main control circuit board and a auxiliary control circuit board, which are electrically connected with the main control circuit board through a wire arrangement, and the main control circuit board mainly includes FPGA (field programmable gate array), arm and DSP (Digital Signal processor). The processing speed of the invention is greatly improved, the division of labor between them is clear, and the working efficiency is improved. In addition, the RF control circuit board is specially designed, so that the RF input signal can finally get 10.7MHz if after three-stage mixing, and the scanning mode can be selected as single scanning or continuous scanning by pressing the key, so that the measurement can be based on the actual situation Reasonable scanning mode is needed.

【技术实现步骤摘要】
一种频谱仪及其双模式扫宽的控制方法
本专利技术涉及频谱仪
，特别涉及一种频谱仪及其双模式扫宽的控制方法。
技术介绍
频谱仪对于电子器件行业的发展起到非常重要的作用，对于一些电子仪器的BUG通过频谱仪可以通过信号检测查看其频域，并通过检测频率和扫宽等参数来测试电子仪器出现的错误；扫描时间即进行一次全频率范围的扫描、并完成测量所需的时间，也叫分析时间，通常扫描时间越短越好，但为保证测量精度，扫描时间必须适当，与扫描时间相关的因素主要有频率扫描范围、分辨率带宽等，申请号为201510067056.3公开了一种频谱仪，主要是利用多个射频接受芯片进行射频收发控制，进行测量，且其由多个射频接受芯片组成，处理速度和稳定性比较差；目前市场上频谱仪核心硬件主要是单片机，单片机的处理速度较慢容易使得信号波不稳定，尤其是不能够通过多级混频处理最后得到指定赫兹的中频信号送给数字中频部分处理，其次，通过多个射频接受芯片进行射频收发控制进行测量的频谱仪只能测量一些简单的信号，对于一些低电平小信号无法精准的测量，市场上频谱仪的工作扫描的方式过于单一，步骤过于繁琐，不能实时的根据情况选择扫描模式，无法适应现今电子行业发展的需求，急需对现有技术进行改革。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种频谱仪及其双模式扫宽的控制方法，以有效改善频谱仪的处理速度以及扫描方式。第一方面，本专利技术实施例提供的一种频谱仪。在一些可选实施例中，所述频谱仪包括包装外壳，所述包装外壳内部设置有集成电路板，且集成电路板又包括主控电路板和辅控电路板，所述辅控电路板通过排线和主控电路板电连接，所述主控电路板主要包括FPGA(现场可编程门阵列)、ARM和DSP(数字信号处理器)，FPGA作为核心处理器，ARM用于连接按键和显示屏等作为辅助处理器，且DSP用于连接辅控电路板用于数字信号处理；所述包装外壳上端的左侧和右侧分别设置有射频信号输入端口和射频信号输出端口，且射频信号输入端口电连接辅控电路板的信号输入端，射频信号输出端口电连接辅控电路板的信号输出端，射频信号输入端口用于接入外部信号输入，射频信号输出端口用于外接外部信号设备输出。采用本可选实施例，主控电路板集成有FPGA、ARM和DSP，处理速度方面大大提高了，相互之间分工明确，提高了工作效率。结合第一方面，本专利技术实施例还提供了第一方面的第一种可选实施方式，其中，所述辅控电路板为射频控制电路板，主要集成有滤波器、混频器、本振、放大器和射频连接器等，所述滤波器又包括低通滤波器、带通滤波器、声表面滤波器和抗混叠滤波器，用于在不同阶段进行滤波，分别得到第一中频、第二中频和第三中频；可选的，所述本振包括第一本振、第二本振和第三本振。可选的，第一本振由一个4～8G的VCO组成，输出分为三路。可选的，第二本振由一个3310MHz的PLL(锁相环)构成，VCO输出分为两路。可选的，第三本振由一个800MHz的锁相环(PLL)构成，VCO输出分为两路：可选的，所述射频信号输出端口内置有跟踪发生器的信号输出端口，用于测量被测设备的反射和发射特性，从而确定被测的无源或者有源设备的频率特性。可选的，所述射频控制电路板设有功率保护电路，所述运放由一级放大器和二级放大器构成。采用本可选实施例，对射频控制电路板进行了特别设计，使得射频输入信号通过三级混频后，最终得到10.7MHz的中频，送给数字中频部分处理，在射频信号(9kHz～3GHz)输入端，设置的一个1μF/100V的隔直电容保证了射频输入端口可以输入最大50V的直流电压而不会损坏电路；功率保护电路保证端口允许输入不超过+37dB的大功率信号不烧毁，保护后续电路，运放使得预放的放大量可以达到22dB，提高了仪器的测量范围。结合第一方面或第一方面的第一种可选实施方式，本专利技术实施例还提供了第一方面的第二种可选实施方式，其中，所述包装外壳中间上半部分设置有显示屏，所述显示屏通过排线与主控电路板中的ARM电连接，用于显示被测信号的频率、扫宽等波形；所述包装外壳中间下半部分设置有按键,所述包装外壳的前侧左下角设有电源按键，所述包装外壳的后侧右下角设有电源插孔，所述按键主要包括菜单按键、功能按键、数字按键、旋转旋钮和方向按键，所述按键电连接主控电路板，用于调整和设置频谱仪的各种参数。其中，所述按键电连接主控电路板中的ARM，用于接收按键的信号指令，并将信号指令传送给主控电路板的主控芯片，菜单按键主要用于功能切换和进入下一级菜单；功能按键主要用于设置频谱仪内的各种功能参数，进一步，所述功能按键中设有SWEEP功能按键，用于设置扫描和触发参数,所述功能按键中设有MODE功能按键,通过设置MODE功能按键的切换实现扫描模式为单次扫描模式或连续扫描模式；数字按键主要用于设置参数和编辑文件或文件夹名称；在参数可编辑状态，旋转旋钮将以指定步进增大或减小参数，而方向按键可用于按一定的步进递增或递减参数值。采用该可选实施例，通过MODE按键可以选择扫描模式为单次扫描或者为连续扫描，使得在测量时可以根据实际需求进行合理的选择扫描模式，并且单次扫描还可以设置扫描次数，使用会更加方面。结合第一方面或第一方面的第一种可选实施方式，本专利技术实施例还提供了第一方面的第三种可选实施方式，其中，所述包装外壳的左侧面板设置有连接接口，所述连接接口包括USBDevice接口、WAN接口、USB接口和直流电源接口，所述USBDevice接口电连接主控电路板，用于与计算机的连接传输和处理测量数据；所述WAN接口电连接主控电路板，用于将频谱仪连接至局域网中以对其进行远程控制；所述USB接口电连接主控电路板，是与外围设备的连接接口，用于与外部设备(如U盘)进行连接。第二方面，本专利技术实施例提供了一种双模式扫宽的控制方法，应用于频谱仪中。在一些可选实施例中，所述方法包括：通过MODE按键选择扫描模式为单次扫描模式或连续扫描模式，并且显示屏左侧有相应的参数图标与所选模式对应。可选的，若通过MODE按键选择单次扫描模式，单次扫描模式下，需先执行触发初始化，再判断触发条件，单次扫描模式下，菜单按键用于执行触发初始化，执行触发初始化之后，当触发条件满足时仪器执行指定次数的扫描或测量。可选的，若通过MODE按键选择连续扫描模式，系统自动发送触发初始化信号，并且在每次扫描结束后，直接进入触发条件判断环节。采用该可选实施例，可以通过MODE按键选择扫描模式为单次扫描或者为连续扫描，使得在测量时可以根据实际需求进行合理的选择扫描模式，并且单次扫描还可以设置扫描次数，使用会更加方面。结合第二方面，本专利技术实施例还提供了第二方面的第一种可选实施方式，其中，如果当前系统处于连续扫描模式，且未处在测量状态，选择该菜单后则系统进入单次扫描模式，并在触发条件满足时执行指定次数的扫描；可选的，如果当前系统处于连续扫描模式，且处在测量状态，选择该菜单将测量模式设为单次，并在触发条件满足时执行指定次数的测量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频谱仪，包括：包装外壳，其特征在于，所述包装外壳内部设置有集成电路板，且集成电路板又包括主控电路板和辅控电路板；/n所述辅控电路板通过排线和主控电路板电连接，所述主控电路板主要包括FPGA(现场可编程门阵列)、ARM和DSP(数字信号处理器)，所述辅控电路板为射频控制电路板，包括滤波器、混频器、本振、放大器和射频连接器。/n

【技术特征摘要】
1.一种频谱仪，包括：包装外壳，其特征在于，所述包装外壳内部设置有集成电路板，且集成电路板又包括主控电路板和辅控电路板；
所述辅控电路板通过排线和主控电路板电连接，所述主控电路板主要包括FPGA(现场可编程门阵列)、ARM和DSP(数字信号处理器)，所述辅控电路板为射频控制电路板，包括滤波器、混频器、本振、放大器和射频连接器。


2.如权利要求书1所述的一种频谱仪，其特征在于，所述滤波器包括：
低通滤波器，输出端电连接一级混频器；
带通滤波器，输出端电连接二级混频器；
声表面滤波器，输出端电连接三级混频器；
抗混叠滤波器，输出端电连接放大器。


3.如权利要求书1所述的一种频谱仪，其特征在于，所述本振包括：
第一本振，由一个4～8G的VCO组成，输出分为三路；
第二本振，由一个3310MHz的PLL(锁相环)构成，VCO输出分为两路；
第三本振，由一个800MHz的锁相环(PLL)构成，VCO输出分为两路。


4.如权利要求书1所述的一种频谱仪，其特征在于：所述包装外壳中间上半部分设置有显示屏，所述显示屏通过排线与主控电路板中的ARM电连接，所述包装外壳中间下半部分设置有按键。


5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝春华，
申请(专利权)人：青岛汉泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37