【技术实现步骤摘要】
一种用于太赫兹系统的锁相放大器及锁相放大器信号解调方法
：本专利技术属于太赫兹时域光谱和成像
，具体涉及一种用于太赫兹系统的锁相放大器及锁相放大器信号解调方法。
技术介绍
：锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器，其利用与被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身以及参考信号同频(或者倍频)、相同噪声分量有响应，能够大幅度抑制干扰噪声，提高信号的信噪比，是一种有效的微弱信号检测方法。太赫兹波是指频率在0.1～10THz(1THz＝1012Hz)的电磁波,位于微波和红外波段之间。具有穿透能力强、光子能量低、指纹频谱等优点,使得它在物质识别、安全检查、材料与结构的无损探伤、生物组织的活体检查、无线通信等领域有着极其重要的应用前景。目前比较成熟的太赫兹光谱技术是基于超快光电子学的太赫兹波产生和探测的技术，若实现对太赫兹脉冲的直观测量，需要对THZ光电接收天线产生的光生载流子形成的电流进行测量，因此锁相放大器模块成为了光生载流子测量工具的首选。图1为现有市场上常见的锁相...
【技术保护点】
1.一种用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，包括相连接的调制解调器和相位自适应模块，相位自适应模块向调制解调器中输入与调制解调器中的信号A同频的参考信号B，并基于调制解调反馈的信号，将参考信号B的相位逐步调整为与带通滤波器输出的信号A相同的相位。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，包括相连接的调制解调器和相位自适应模块，相位自适应模块向调制解调器中输入与调制解调器中的信号A同频的参考信号B，并基于调制解调反馈的信号，将参考信号B的相位逐步调整为与带通滤波器输出的信号A相同的相位。
2.根据权利要求1所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，所述用于太赫兹系统的锁相放大器，还包括前置电流放大器、带通滤波器、低通滤波器、ADC模块和MCU模块，MCU模块包括时钟模块、和信号处理模块，前置电流放大器、带通滤波器、调制解调器、低通滤波器、ADC模块和MCU模块，MCU模块包括时钟模块、相位自适应模块和信号处理模块依次连接，所述前置电流放大器用于将电流信号放大并转化为电压信号，所述带通滤波器与前置电流放大器连接，用于对前置电流放大器输送的信号进行滤波，所述调制解调器分别与带通滤波器和相位自适应模块连接，根据相位自适应模块输入的相位调制后的参考信号B，调制和解调带通滤波器滤波后的信号A，信号A和参考信号B为同频信号；所述低通滤波器接收调制解调器的输出信号，用于对调制解调器输出信号进行滤波，所述ADC模块与低通滤波器连接，用于信号的模拟数字转换，所述信号处理模块输入端与ADC模块输出端连接，接收并处理转换后的信号；所述时钟模块为自定义的时钟信号发生器，能够产生不同时钟周期和不同占空比的方波信号，时钟模块输出端与太赫兹系统中的调制偏压模块连接，为调制偏压模块提供固定频率的时钟调制信号，时钟模块另一输出端与相位自适应模块连接，为相位自适应模块输入频率和相位均与时钟模块输出给调制偏压模块相同的时钟信号；所述相位自适应模块信号输入端与信号处理模块连接，基于信号处理模块输送的信号，将输入到调制解调器的频率固定相位可调的时钟参考信号B的相位逐步调整为与带通滤波器输出的信号A相同的相位。
3.根据权利要求1所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，所述用于太赫兹系统的锁相放大器，还包括后级放大器和放大倍数自适应模块，所述ADC模块通过后级放大器与低通滤波器连接，所述放大倍数自适应模块输入端与信号处理模块连接，输出端分别与前置电流放大器和后级放大器输入端连接，基于信号处理模块输入的信号，用来自适应的调整前置电流放大器和后级放大器的放大倍数。
4.根据权利要求2所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，带通滤波器的中心频率为MCU模块提供给调制偏压模块的时钟信号频率，带通滤波器带宽为输入信号的3dB带宽，带通滤波器选用Q值为8的压控电压源带通滤波器，低通滤波器选用二阶巴特沃斯滤波器。
5.根据权利要求4所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，所述ADC选用16位高精度、量程为±10V的模拟数字转换芯片，可提高经过锁相放大器后信号的信噪比。
6.根据权利要求5所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，其特征在于，所述MCU中信号处理模块对模数转换后的信号进行采集，同时对数据做多次采样求平均。
7.根据权利要求1所述的用于太赫兹系统的锁相放大器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张朝惠，朱新勇，刘永利，王玉建，初文怡，管玉超，
申请(专利权)人：青岛青源峰达太赫兹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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