矢量网络分析仪及其扩频模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种矢量网络分析仪及其扩频模块，扩频模块内形成射频倍频电路、本振倍频电路和下变频电路；所述射频倍频电路连接于一个信号输入接口，具有多个第一频段通道及设于每一第一频段通道末端的定向耦合器，双定向耦合器还连接下变频电路和测试端口；本振倍频电路具有与第一频段通道的频段一一对应的多个第二频段通道，均连接于另一信号输入接口与下变频电路；所述下变频电路用于将双定向耦合器采样的前向信号和反向信号下变频形成对应的中频信号，由两个中频信号端口分别输出。在系统频段切换时，由扩频模块内部射频开关切换相应的频率通道即可，无需改动硬件架构，相比于现有矢量网络分析仪的商业测试方案，成本低廉。低廉。低廉。

【技术实现步骤摘要】
矢量网络分析仪及其扩频模块


[0001]本技术涉及测试
，尤其涉及矢量网络分析仪及其采用的扩频模块。

技术介绍

[0002]当前新一代移动通信和汽车自动驾驶雷达的波段已提升至毫米波波段，未来还可能进一步提升至太赫兹波段。毫米波频率范围为30GHz～300GHz，300GHz以上称为太赫兹波段。相对于微波通信系统，超高频率的毫米波和太赫兹波段具有工作波长短、设备体积小、重量轻、机动性能好、频段宽、容量大、能够做到图像与数字兼容、模数兼容，且相对于红外线与光信号，毫米波系统对烟尘、云雾的穿透性更强，适合全天候工作等优点。这些优点使得毫米波通信系统在精确制导、射频侦查、雷达遥感、气象研究以及现代通信系统等发展领域中表现出巨大的优势。
[0003]有了毫米波波段的产品，就必须配备毫米波波段的测试技术和测试仪器，常用的毫米波测量仪器有信号源、频谱仪和网络分析仪等。
[0004]是德公司、罗德与施瓦茨公司、安立公司均推出了毫米波波段的网络分析仪，例如2008年，安捷伦推出的双端口VNA测量套件的测量频率已经达到325-508GHz，动态范围达到35dB以上，反射动态范围达到20dB以上。如果直接配置几百GHz的射频仪器，设备成本将很高，因此通常的做法是充分利用原有的常规微波频段的射频仪器，再采用频率拓展模块将射频提升至毫米波波段。例如可利用惠普公司的8510C配置倍频器和谐波混频器实现80～360GHz超宽带毫米波网络分析测试系统，该系统在280GHz以下频率动态范围达到60dB，反射动态范围达到50dB。
[0005]当前主流的扩频模块技术均基于J.Cauffield和R.D.Pollard的扩频方式来实现，该方式既能够利用已有的测量仪器资源，具有高度的通用性，不同频段的切换仅需选择相应扩频模块即可，无需更换其他硬件，因而有效降低了升级成本。
[0006]然而，现有商用毫米波网络分析仪测试系统，无论是采用毫米波一体机或是常规仪器配合扩频模块，其硬件成本都很高；使用常规仪器配合扩频模块实现毫米波测试，必须进行系统搭建，完成连线、软件调用、校准后才能使用，此时系统只能进行毫米波一个波段的测试，转换成其他波段必须更换扩频模块，系统必须重新校准才能使用，需要继续进行优化，以简化不同波段的毫米波产品测试，降低成本。

技术实现思路

[0007]本技术的首要目的在于提供一种可方便不同频段毫米波产品测试、且成本较低的扩频模块。
[0008]本技术的另一目的旨在提供一种应用上述扩频模块的矢量网络分析仪。
[0009]为实现该目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]作为第一方面，本技术涉及一种扩频模块，具有射频信号输入接口、本振信号输入接口、参考中频信号端口、测试中频信号端口及用于与待测器件连接的测试端口；该扩
频模块内形成射频倍频电路、本振倍频电路和与射频倍频电路和本振倍频电路各自的输出端连接的下变频电路；所述射频倍频电路连接于射频信号输入接口，具有多个第一频段通道及设于每一第一频段通道末端用于对该频段通道的信号进行采样形成前向信号和反向信号的定向耦合器，所述定向耦合器还连接于下变频电路和所述测试端口；所述本振倍频电路连接于本振信号输入接口，具有与第一频段通道的频段一一对应的多个第二频段通道，所述第二频段通道远离本振信号输入接口的一端与下变频电路连接；所述下变频电路用于将所述前向信号和反向信号下变频形成对应的参考中频信号和测试中频信号，对应由参考中频信号端口和测试中频信号端口输出。
[0011]优选地，所述多个第一频段通道均通过射频开关连接于所述测试端口，以可选择切换地通过对应通道向测试端口输出所需的射频信号。
[0012]优选地，所述第一频段通道的工作频率均在100KHz～500GHz之间，并且所述多个第一频段通道在100KHz～500GHz内分段覆盖。
[0013]优选地，各个所述第一频段通道的信号由经过射频信号输入接口输入的一路射频信号在对应频段通道内倍频后生成。
[0014]优选地，所述第一频段通道中，设置倍频器的频段通道内均设有滤波器，用于过滤非本频段通道工作频段内的谐波。
[0015]优选地，所述第一频段通道设有八个，并且八个通道对应的倍频次数分别为一、三、三、六、八、十六、十六、三十二次。
[0016]优选地，所述射频倍频电路包括射频开关、倍频器、滤波器和定向耦合器；其中，
[0017]两个单刀双掷开关与一个定向耦合器之间连接构成第一个通道；
[0018]两个单刀双掷开关、一个单刀三掷开关、一个倍频次数为三次的倍频器、两个滤波器和两个定向耦合器之间连接构成第二个通道和第三个通道；
[0019]两个单刀双掷开关、一个单刀三掷开关、一个倍频次数为三次的倍频器、一个倍频次数为两次的倍频器、一个滤波器和一个定向耦合器之间连接构成第四个通道；
[0020]两个单刀双掷开关、一个倍频次数为八次的倍频器、一个滤波器和一个定向耦合器之间连接构成第五个通道；
[0021]两个单刀双掷开关、一个单刀三掷开关、一个倍频次数为八次的倍频器、一个倍频次数为二次的倍频器、两个滤波器和两个定向耦合器之间连接构成第六个通道和第七个通道；
[0022]两个单刀双掷开关、一个单刀三掷开关、一个倍频次数为八次的倍频器、两个倍频次数为二次的倍频器、一个滤波器和一个定向耦合器之间连接构成第八个通道。
[0023]优选地，所述第二频段通道设有八个，并且八个通道对应的倍频次数分别为一、三、三、六、八、十六、十六、三十二次，用于将一路本振信号倍频并受控地通过对应的一个频段通道向下变频电路输出与射频倍频电路频率相同的本振信号。
[0024]优选地，所述定向耦合器为双定向耦合器。
[0025]作为第二方面，本技术涉及一种矢量网络分析仪，包括主机和一对扩频模块，所述主机包括矢量检波器、射频开关、射频信号源和本振信号源；
[0026]所述扩频模块为上述扩频模块，其射频信号输入接口与所述射频信号源连接，本振信号输入接口与本振信号源连接，两个扩频模块的参考中频信号端口和测试中频信号端
口经过一个单刀四掷的射频开关连接于所述矢量检波器。
[0027]与现有技术相比，本技术具备如下优点：
[0028]本技术的矢量网络分析仪中，由于扩频模块设置多个频段通道，将射频倍频和本振倍频电路均设置成可由一路信号倍频成不同频段信号，并可由内部射频开关切换信号在对应频段通道内传输，在系统频段切换时，由扩频模块内部射频开关切换相应的频率通道即可，这样在仪器使用时，无需改动硬件架构，极其方便应用于毫米波产品的测试，相比于现有的商业测试方案，成本低廉。
【附图说明】
[0029]图1为本技术一种实施方式的矢量网络分析仪的结构框图；
[0030]图2为本技术一种实施方式的扩频模块的结构框图；
[0031]图3为本技术一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩频模块，具有射频信号输入接口、本振信号输入接口、参考中频信号端口、测试中频信号端口及用于与待测器件连接的测试端口；其特征在于：该扩频模块内形成射频倍频电路、本振倍频电路和与射频倍频电路和本振倍频电路各自的输出端连接的下变频电路；所述射频倍频电路连接于射频信号输入接口，具有多个第一频段通道及设于每一第一频段通道末端用于对该频段通道的信号进行采样形成前向信号和反向信号的定向耦合器，所述定向耦合器还连接下变频电路和所述测试端口；所述本振倍频电路连接于本振信号输入接口，具有与第一频段通道的频段一一对应的多个第二频段通道，所述第二频段通道远离本振信号输入接口的一端与下变频电路连接；所述下变频电路用于将所述前向信号和反向信号下变频形成对应的参考中频信号和测试中频信号，对应由参考中频信号端口和测试中频信号端口输出。2.根据权利要求1所述的扩频模块，其特征在于，所述多个第一频段通道均通过射频开关连接于所述测试端口，以可选择切换地通过对应通道向测试端口输出所需的射频信号。3.根据权利要求2所述的扩频模块，其特征在于，所述第一频段通道的工作频率均在100KHz～500GHz之间，并且所述多个第一频段通道在100KHz～500GHz内分段覆盖。4.根据权利要求3所述的扩频模块，其特征在于，各个所述第一频段通道的信号由经过射频信号输入接口输入的一路射频信号在对应频段通道内倍频后生成。5.根据权利要求4所述的扩频模块，其特征在于，所述第一频段通道中，设置倍频器的频段通道内均设有滤波器，用于过滤非本频段通道工作频段内的谐波。6.根据权利要求4所述的扩频模块，其特征在于，所述第一频段通道设有八个，并且八个通道对应的倍频次数分别为一、三、三、六、八、十六、十六、三十二次。7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜景鹏，东君伟，毛记平，梁有宁，
申请(专利权)人：中山香山微波科技有限公司，
类型：新型
国别省市：