实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，包括发射通道和接收通道，发射通道包括多音信号电路结构，多音信号电路结构的输入端与数字信号处理模块相连接，多音信号电路结构产生多音并行信号，并输出多音射频信号至接收端；接收通道包括多路并行数字下变频器组，多路并行数字下变频器组包括多个多路并行数字下变频器，多个多路并行数字下变频器的输入端分别与多个模数转换模块相连接，并行处理多路音频信号。采用了本实用新型专利技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，多频点的测试速度大大提高，功能扩展性强，使传统矢网具备了矢量信号收发的功能，能够实现传统矢网无法完成的测试任务。能够实现传统矢网无法完成的测试任务。能够实现传统矢网无法完成的测试任务。

【技术实现步骤摘要】
实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统


[0001]本技术涉及通信设备领域，尤其涉及矢量网络分析仪领域，具体是指一种实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统。

技术介绍

[0002]矢量网络分析仪是一种测量射频/微波元器件S参数的测试设备，具有广泛的应用。它通常由设备在本地产生已知频率的连续波信号，通过测量端口输出，经被测件(DUT)之后，返回到设备中，通过测量信号的幅度和相位变化，计算出被测件的S参数。
[0003]一个典型的矢量信号发生器原理如图1所示，主要包括射频源(RFS)、本振(LO)、双定向耦合器(COUP)、四通道接收机组成。射频源产生频率可调节的正弦波信号，经开关(SW1)并放大后可分别输出至端口A(Port A)或者端口B(Port B)，双定向耦合器可同时提取参考信号和入射信号，分别经过混频、滤波、放大后进入ADC进行模数变换，在DSP中进行多路信号的数字信号处理，包括数字下变频、数字滤波、抽取，计算信号的幅度、相位信息，并通过误差校正，得到最终的测量结果—被测件的S参数。
[0004]上述测量原理中，射频源需要产生的信号是正弦波信号，从本质上来说，各个接收机是一个窄带测量系统，这是因为系统仅需要处理CW信号，要想获得某段频率范围的测试结果，需要射频源不断切换输出频率。频率切换需要一定的时间才能达到稳定的信号输出结果。因此，测量速度除了受信号传输速率、数字信号处理速度等因素影响，实际上主要因素是射频源的频率切换时间。综上各种因素，传统的矢量网络分析仪存才以下局限性：
[0005]第一，以测试效率为优先的测试场景下，现有的方案很难再获得测试速度的大幅提升。对于多个频点的测试，需要射频源和本振同步设置，通过步进扫描完成。因为本振和射频源的频率切换需要一定的稳定时间，这是一个物理过程无法突破。
[0006]第二，作为具有收发一体功能的设备，受限于窄带测量的设计原理，以及矢量网络分析的实现原理，仅支持连续波信号的处理。整个设备不具备矢量信号处理的能力，尤其是大带宽信号的处理。通常，这些测试需要其它的专用设备才能支持。
[0007]第三，以通信、半导体等产业化测试，要求设备的测试速度和功能集成度不断提升。在现有基础上进行功能扩展比较困难，目前也仅有部分设备集成了频谱分析的功能。更为复杂的测试功能无法实现。如交调测试、响应速度、上升时间、EVM测试等。
[0008]本方面针对以上问题，提出了一种新型的高宽带处理能力的矢量网络分析仪设备和方法，它具备了传统矢量网络分析仪的能力之外，还具有大带宽矢量信号处理能力，以及并行信号处理能力，大大提升了测试速度。并且设备的技术架构上带来了设备的复用性大大增强，功能扩展能力加大。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足测试速度快、设备复用性强、适用范围较为广泛的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统。
[0010]为了实现上述目的，本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统如下：
[0011]该实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，其主要特点是，所述的系统包括发射通道，所述的发射通道包括多音信号电路结构，多音信号电路结构的输入端与数字信号处理模块相连接，多音信号电路结构产生多音并行信号，并输出多音射频信号至接收端；
[0012]所述的系统还包括接收通道，所述的接收通道包括多路并行数字下变频器组，所述的多路并行数字下变频器组包括多个多路并行数字下变频器，所述的多个多路并行数字下变频器的输入端分别与多个模数转换模块相连接，并行处理多路音频信号。
[0013]较佳地，所述的多音信号电路结构包括多音信号发生器、两路多音信号处理电路结构和加法器，所述的多音信号发生器的输入端与数字信号处理模块相连接，在数字端产生多音并行信号，产生I路基带信号和Q路基带信号，所述的两路多音信号处理电路结构分别接收所述的I路基带信号和Q路基带信号，并进行多音信号处理，所述的加法器接收两路多音信号处理电路结构输出的信号，将信号相加并输出多音射频信号。
[0014]较佳地，所述的两路多音信号处理电路结构分别包括数模转换器、调制器和混频器，所述的两路多音信号处理电路结构的数模转换器分别接收I路基带信号和Q路基带信号，所述的调制器的输入端与所述的数模转换器相连接，所述的混频器的输入端接收调制器输出的信号以及本地射频源的信号并进行混频，所述的两路多音信号处理电路结构的混频后的信号均输出至所述的加法器。
[0015]较佳地，所述的接收通道还包括存储器模块，所述的多个多路并行数字下变频器的输出端均与所述的存储器模块相连接，所述的存储器模块的输出端与所述的数字信号处理模块相连接。
[0016]较佳地，所述的多路并行数字下变频器包括N组数字下变频器模块，所述的N组数字下变频器模块并联连接，所述的每组数字下变频器模块包括数字振荡器、第一乘法器、第二乘法器、第一FIR数字抽取滤波器和第二FIR数字抽取滤波器，所述的数字振荡器输出2路IQ基带数据，分别输出至第一乘法器和第二乘法器，所述的第一乘法器和第二乘法器均接收模数转换模块的信号，所述的第一乘法器的输出端与第一FIR数字抽取滤波器相连接，所述的第二乘法器的输出端与第二FIR数字抽取滤波器相连接，所述的第一FIR数字抽取滤波器和第二FIR数字抽取滤波器分别输出I路和Q路信号。
[0017]较佳地，所述的接收通道还包括快速傅里叶变换模块组，所述的快速傅里叶变换模块组包括多个快速傅里叶变换模块，所述的多个快速傅里叶变换模块的输入端分别与多个模数转换模块相连接，所述的多个快速傅里叶变换模块的输出端均与存储器模块相连接。
[0018]采用了本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，多频点的测试速度大大提高，典型场景下可提高测试速度10
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20倍以上。对测试效率要求较高的场合非常使用；功能扩展性强，使传统矢网具备了矢量信号收发的功能，能够实现传统矢网无法完成的测试任务，硬件复杂度和成本有一定提升。
附图说明
[0019]图1为现有技术的双端口矢量网络分析仪原理框图。
[0020]图2为本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统的电路结构示意图。
[0021]图3为本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统的多路并行数字下变频器的电路结构示意图。
[0022]图4为本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统的通过快速傅里叶变换模块替代多路并行数字下变频器的电路结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了能够更清楚地描述本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0024]本技术的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，其特征在于，所述的系统包括发射通道，所述的发射通道包括多音信号电路结构，多音信号电路结构的输入端与数字信号处理模块相连接，多音信号电路结构产生多音并行信号，并输出多音射频信号至接收端；所述的系统还包括接收通道，所述的接收通道包括多路并行数字下变频器组，所述的多路并行数字下变频器组包括多个多路并行数字下变频器，所述的多个多路并行数字下变频器的输入端分别与多个模数转换模块相连接，并行处理多路音频信号。2.根据权利要求1所述的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，其特征在于，所述的多音信号电路结构包括多音信号发生器、两路多音信号处理电路结构和加法器，所述的多音信号发生器的输入端与数字信号处理模块相连接，在数字端产生多音并行信号，产生I路基带信号和Q路基带信号，所述的两路多音信号处理电路结构分别接收所述的I路基带信号和Q路基带信号，并进行多音信号处理，所述的加法器接收两路多音信号处理电路结构输出的信号，将信号相加并输出多音射频信号。3.根据权利要求2所述的实现矢量信号收发的高带宽矢量网络分析仪系统，其特征在于，所述的两路多音信号处理电路结构分别包括数模转换器、调制器和混频器，所述的两路多音信号处理电路结构的数模转换器分别接收I路基带信号和Q路基带信号，所述的调制器的输入端与所述的数模转换器相连接，所述的混频器的输入端接收调制器输出的信号以及本地射频源的信号并进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爽，王小磊，
申请(专利权)人：上海创远仪器技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：