专利摘要
专利摘要
本发明公开了基于DDS杂散频率应用的矢量网络分析方法,首先产生理想DDS的频谱;对理想DDS的频谱特性,通过修改时钟频率,可以得到不同频谱特性,通过对频率分段截取拼接获得本振,和RF的扫频源;输入至待测器件,在不同频率段调整DDS频率控制产生整个频率段的频率,通过待测器件获得输入端和输出端的入射电压和反射电压,与本振信号混频,经过滤波器低通滤波得到的中频信号,射频信号经过电桥加在端口1,测量其端口1和端口2的归一化入射电压和反射电压,得到出端口1和端口2中频信号幅度与相位;本发明的有益效果是成本低,频率范围宽,经济价值好。
权利要求
1.基于DDS杂散频率应用的矢量网络分析方法,其特征在于按照以下步骤进行:
步骤1:产生理想DDS的频谱;
步骤2:对理想DDS的频谱特性,通过修改时钟频率,得到不同频谱特性,通过对频率分段截取拼接获得本振,和RF的扫频源;
步骤3:运用步骤2的扫频源,输入至待测器件,在不同频率段调整DDS频率控制产生整个频率段的频率,通过待测器件获得输入端和输出端的入射电压和反射电压,对本振信号与射频信号和各端口入射反射信号混频,经过低通滤波得到中频信号,从而得到归一化的入射电压和反射电压S
其中,L
L
本振信号和射频信号混频结果:
经过低通滤波得到 其中频成份:
这个中频信号作为参考信号,通过混频滤波获取各端口入射反射的中频信号相位如下;
有
通过AD采样计算测量出端口1和端口2中频信号幅度与相位;
得到:
说明书
技术领域
本发明属于通信测量技术领域,涉及基于DDS杂散频率应用的矢量网络分析方法。
背景技术
直接数字频率合成(DDS)技术在通信、雷达、电子对抗及其他电子系统中得到了广泛应用,随着数字集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成(DDS)技术逐渐提高,充分体现出其相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率很高、输出相位连续、可输出宽带正交信号、可编程及全数字化结构便于集成等优越性能。但是受当今半导体工艺限制,其可以应用的DDS频率范围一般受到最高时钟频率的限制,这制约了其在高带宽矢量网络分析仪器中的应用。
矢量网络分析仪是电子测量仪器中重要测量仪器之一,能够测量二端口网络特性,广泛应用与电子信息,通信,教学研究等领域。
发明内容
本发明的目的在于使用当今流行的DDS技术,通过控制切换DDS时钟频率,利用其杂散频率获得更高频率的扫频源,进而研制出低成本,性价比高的经济型矢量网络分析仪器,该技术解决了目前直接数字频率合成(DDS)技术中频率范围一般受到时钟频率限制的问题。
本发明所采用的技术方案是:
步骤1:产生理想DDS的频谱;
步骤2:对理想DDS的频谱特性,通过修改时钟频率,可以得到不同频谱特性,通过对频率分段截取拼接获得本振和RF的扫频源;
步骤3:运用步骤2的扫频源,通过驻波比电桥输入至待测器件,在不同频率段调整DDS频率控制产生整个频率段的频率,通过驻波比电桥获得输入端和输出端的入射电压和反射电压,分别与本振信号混频,经过滤波器低通滤波,得到其中频成份,通过测量ADC采样处理得到该中频信号幅度与相位,同时利用射频源与本振直接混频滤波获得中频信号,该信号作为其它4路中频信号的参考信号。端口1和端口2中频信号经过归一化校正处理,可以得到端口1、端口2入射电压和反射电压幅度与相位;
进一步,所述步骤3中,出端口1和端口2中频信号幅度与相位为:
LLo本振信号源、SRF射频信号源由DDS利用杂散效应产生,通过电桥获得待测器件获得Sa1输入端入射电压,Sa2输出端入射电压,Sb1输入端反射电压,Sb2输出端反射电压,这四个参数分别代表端口1和端口2的归一化入射电压和反射电压通过测量Sa1,Sa2Sb1Sb2幅度与相位从而获得器件特性;
其中,
(1)LLo本振信号
(2)SRF射频信号源
LLo本振信号源,SRF射频信号源信号源频率切换点幅度随频率不断变化,
A(f)=I*sinc(πf/f_CLK),I为一个参考值,f_CLK为时钟频率;
本振信号和射频信号混频结果:
信号混频后的高频
信号混频后的低频部分
经过滤波低通滤波其中频成份:
这个中频信号作为参考信号。可以用来对测量其端口1和端口2的入射电压和反射电压,Sa1,Sa2Sb1Sb2归一化处理。定义RF信号端口1和端口2归一化入射电压和反射电压相位,通过混频滤波获取各端口入射反射的中频信号相位如下;
有 (5)输入端入射电压中频信号相对相位
(6)输入端反射电压中频信号相对相位
(7)输出端入射电压中频信号相对相位
(8)输出端反射电压中频信号相对相位,可见这个相位可以直接表示端口1和端口2的入射电压和反射电压,Sa1,Sa2Sb1Sb2的相位关系。
通过AD采样计算可以测量出端口1和端口2中频信号幅度与相位;
输入端入射电压混频后的中频信号;
输入端反射电压混频后的中频信号;
输出端入射电压混频后的中频信号;
输出端反射电压混频后的中频信号;
可以的得到:
(9),输入端入射电压归一化幅度;
(10),输入端反射电压归一化幅度;
(11),输入端反射电压归一化幅度;
(12),输入端反射电压归一化幅度。
本发明的有益效果是成本低,频率范围宽,经济价值好。
附图说明
图1是理想DDS频谱图;
图2是DDS的基本原理框图;
图3是理想DDS杂散分布图;
图4是最大信号包络图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于DDS杂散频率应用的矢量网络分析方法按照以下步骤进行:
步骤1:产生理想DDS的频谱,图1是时钟频率为200M理想DDS频谱。其中,Fout是DDS期望输出信号。
步骤2:对理想DDS的频谱特性,通过修改时钟频率,可以得到不同频谱特性,通过对频率分段截取拼接获得本振,和RF的扫频源;频率切换如表1这里时钟晶振12M,通过设定预先分频,倍频系数调整获得相应频率。其频率切换点主要考虑其频谱幅度以及本振和RF其它谐波混频后不会有干扰。设置频率段,调用相应的本振,RF,DDS输出,使得本振、RF的杂散频率点 有1.2K频率差。
表1
步骤3:运用步骤2的射频信号源,通过电桥输入待测器件端口1,在不同频率段可以调整DDS频率控制可以产生整个频率段的频率。通过电桥获得端口1、2入射电压和反射电压;
获得Sa1--Sb2四个参数:
整个系统如图2所示,LLo本振信号源、SRF射频信号源分别由DDS利用杂散效应产生,通过电桥获得待测器件Sa1输入端入射电压,Sa2输出端入射电压,Sb1输入端反射电压,Sb2输出端反射电压,这四个参数分别代表端口1和端口2的归一化入射电压和反射电压通过测量Sa1,Sa2Sb1Sb2幅度与相位从而获得器件特性。
其中,
(1)LLo本振信号。
(2)SRF射频信号源
LLo本振信号源,SRF射频信号源信号源频率切换点如表1,其幅度随频率不断变化,A(f)=I*sinc(πf/f_CLK),I为一个参考值,f_CLK为时钟频率。
本振信号和射频信号混频结果:
信号混频后的高频
信号混频后的低频部分
经过滤波低通滤波其中频成份:
这个中频信号作为参考信号用于端口1和端口2的入射电压和反射电压,Sa1,Sa2Sb1Sb2归一化处理。定义信号端口1和端口2归一化入射电压和反射电压相位。
有 (5)输入端入射电压相对相位
(6)输入端反射电压相对相位
(7)输出端入射电压相对相位
(8)输出端反射电压相对相位
可见该中频相位体现了端口1和端口2归一化入射电压和反射电压相位关系。
通过AD采样计算可以测量出端口1和端口2中频信号幅度与相位。
输入端入射电压混频后的中频信号;
输入端反射电压混频后的中频信号;
输出端入射电压混频后的中频信号;
输出端反射电压混频后的中频信号;
可以的得到:
(9),输入端入射电压归一化幅度;
(10),输入端反射电压归一化幅度;
(11),输入端反射电压归一化幅度;
(12),输入端反射电压归一化幅度;
中频信号的幅度和相位可以通过ADC采样经过快速傅立叶(FFT)变换得到。
S
下面列举具体实施例对本发明进行说明:
实施例1:通过切换不同时钟频率,在每一点取三者之中幅度最大者,其合成的信号包络如图4。举个例子如果想获得380M的杂散,最好使用260M的时钟和120M的基波频率(380M=260M+120M)。为了获得图4的包络图,可以通过在0-350M输出频率内使用400M的时钟频率,350M-400M输出频率使用260M时钟,然后在400M-500M输出频率切换时钟频率到320M,依次方法类推,进而获得最大信号包络图。从而获得LLo,SRF,这里flo,fRF频率相差1.2K用于中频测量。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
基于DDS杂散频率应用的矢量网络分析方法专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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