本实用新型专利技术公开了一种实时频谱分析装置，包括型号为XC7A50T的FPGA控制器U1，与FPGA控制器U1连接的外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路，以及与FPGA控制器U1、外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路连接的供电电路。通过上述方案，本实用新型专利技术具有结构简单、实时分析等优点，在频谱分析技术领域具有很高的实用价值和推广价值。有很高的实用价值和推广价值。有很高的实用价值和推广价值。
【技术实现步骤摘要】
一种实时频谱分析装置
[0001]本技术涉及频谱分析
，尤其是一种实时频谱分析装置。
技术介绍
[0002]频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。目前，现有技术中的频谱分析仪结构较为复杂且笨重，另外，多数频谱分析仪无法实现实时可靠的分析。
[0003]因此，急需要提出一种结构简单、实时分析的频谱分析装置。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本技术的目的在于提供一种实时频谱分析装置，本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种实时频谱分析装置，其包括型号为XC7A50T的FPGA控制器U1，与FPGA控制器U1连接的外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路，以及与FPGA控制器U1、外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路连接的供电电路；所述带宽射频合成器U25与数模转换器U13连接；所述振荡时钟电路与时钟发生/频率合成电路、射频放大输入电路、带宽射频合成器U25和数模转换器U13连接。
[0006]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0007](1)本技术巧妙地设置了FPGA控制器U1、外部参考输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25、振荡时钟电路和供电电路，其中，外部参考输入电路用于接收10MHz外参考时钟，射频放大输入电路在外部输入信号功率较低的时候由FPGA控制工作参数对输入信号功率进行适当放大，数模转换器U13用于把变换后的中频信号输出到辅助测试端口供标准台式仪器测量，滤波选择电路是根据输入信号频率的不同选择不同的射频滤波通道，时钟发生/频率合成电路用于根据不同的输入信号频率调整本振信号频率以实现混频输出固定中频，USB3.0接口电路用于和计算机进行高速数据交互并给本设备供电，带宽射频合成器U25用于给数模转换器提供参考时钟，振荡时钟电路用于输入外部10MHz参考时钟时锁定出一个稳定的时钟信号提供给FPGA；整个电路系统还是以FPGA为控制核心，综合控制以射频预选滤波通路、时钟频率合成、混频放大为基本功能单元的模拟射频部分，通过数模转换将变换后的中频信号输出，USB3.0接口在本电路系统中的应用是一个亮点，使得本设备得以成为一个适合外场使用的便携设备。它从主控电脑的USB3.0接口上取电，和电路系统
的FPGA直接连接，既为整个电路供电，又和上位机进行交互和实现带宽高达384MB/s的高速数据通信。
[0008](2)本技术通过设置射频放大输入电路，其采用同轴连接器SMA1进行输入，并里低噪放大器U34进行放大，再利用隔离变压器B1进行隔离处理，并在I/Q解调器U35内进行解调，最后分别利用隔离变压器B2和隔离变压器B3予以传输。
[0009](3)本技术通过设置滤波选择电路，并且在该电路中设置有数路第一滤波电路和第二滤波电路，以保证数据传输可靠。
[0010]综上所述，本技术具有结构简单、实时分析等优点，在频谱分析
具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0012]图1为本技术中FPGA控制器的第一部分示意图。
[0013]图2为本技术中FPGA控制器的第二部分示意图。
[0014]图3为本技术中FPGA控制器的第三部分示意图。
[0015]图4为本技术中FPGA控制器的第四部分示意图。
[0016]图5为本技术中FPGA控制器的第五部分示意图。
[0017]图6为本技术中FPGA控制器的第一接口示意图。
[0018]图7为本技术中FPGA控制器的第二接口示意图。
[0019]图8为本技术中FPGA控制器的第三接口示意图。
[0020]图9为本技术中FPGA控制器的第四接口示意图。
[0021]图10为本技术中FPGA控制器的第五接口示意图。
[0022]图11为本技术中外部参考射频输入电路原理图。
[0023]图12为本技术中第三滤波电路原理图。
[0024]图13为本技术中TXCO模块原理图。
[0025]图14为本技术中数模转换器原理图。
[0026]图15为本技术中射频放大输入电路原理图。
[0027]图16为本技术中数字衰减器U47的原理图。
[0028]图17为本技术中数字衰减器U50的原理图。
[0029]图18为本技术中第一滤波电路原理图。
[0030]图19为本技术中第二滤波电路原理图。
[0031]图20为本技术中时钟发生/频率合成电路原理图
[0032]图21为本技术中FPGA控制器的第六接口示意图
[0033]图22为本技术中USB接口原理图。
[0034]图23为本技术中电压基准电路原理图。
[0035]图24为本技术中USB控制芯片原理图。
[0036]图25为本技术中USB控制芯片的第四部分原理图。
[0037]图26为本技术中带宽射频合成器的原理图。
[0038]图27为本技术中振荡时钟电路的原理图。
具体实施方式
[0039]为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]实施例
[0041]如图1至图27所示，本实施例提供了一种实时频谱分析装置，其包括型号为XC7A50T的FPGA控制器U1，与FPGA控制器U1连接的外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路，以及与FPGA控制器U1、外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实时频谱分析装置，其特征在于，包括型号为XC7A50T的FPGA控制器U1，与FPGA控制器U1连接的外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路，以及与FPGA控制器U1、外部参考射频输入电路、射频放大输入电路、数模转换器U13、滤波选择电路、晶振电路、时钟发生/频率合成电路、USB3.0接口电路、带宽射频合成器U25和振荡时钟电路连接的供电电路；所述带宽射频合成器U25与数模转换器U13连接；所述振荡时钟电路与时钟发生/频率合成电路、射频放大输入电路、带宽射频合成器U25和数模转换器U13连接。2.根据权利要求1所述的一种实时频谱分析装置，其特征在于，所述外部参考射频输入电路由依次连接的同轴连接器J4、射频晶体管Q2、单线驱动器U28和锁相环U27组成；所述锁相环U27与FPGA控制器U1连接。3.根据权利要求1所述的一种实时频谱分析装置，其特征在于，所述晶振电路包括TXCO模块，以及与TXCO模块连接的第三滤波电路；所述第三滤波电路包括串联后连接在TXCO模块与FPGA控制器U1之间的电感L30、电感L31和电阻R216，串联后一端与TXCO模块连接、且另一端接地的电容C327、电容C328和电阻R218，一端连接在电感L30与电感L31之间、且另一端接地的电容C325，一端连接在电感L31与电阻R216之间、且另一端接地的电容C326，一端连接在电容C327与电容C328之间、且另一端接地的电感L32，以及一端连接在电容C328与电阻R218之间、且另一端接地的电感L33。4.根据权利要求1所述的一种实时频谱分析装置，其特征在于，所述射频放大输入电路包括依次连接同轴连接器SMA1、低噪放大器U34、隔离变压器B1和I/Q解调器U35，与I/Q解调器U35连接的隔离变压器B2和隔离变压器B3。5.根据权利要求1所述的一种实时频谱分析装置，其特征在于，所述滤波选择电路包括PE42512的数字衰减器U47和数字衰减器U50，与数字衰减器U50连接的滤波器U49和同轴连接器...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹晓飞，罗美刚，孙伟，
申请(专利权)人：成都科谱达信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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