[发明专利]一种功率检波器

说明书

本发明公开了一种新型功率检波器，包括：信号输入端，用于输入待检测的连续时间信号；本振单元，用于输出两路正交的本振信号，本振信号的频率为f，两路本振信号均与连续时间信号相交；混频器，用于对本振信号和连续时间信号进行乘法运算，获得频率f的频谱密度；积分器，用于分别对两路本振信号和连续时间信号相乘后的信号进行时间积分运算，得到频谱密度的实部和虚部；信号处理器，用于获取频谱密度的实部和虚部，并对实部和虚部进行求模和相除取相位计算，得到连续时间信号中频率为f的功率谱的幅度和相位。本发明结构简单，成本低，经济实用，能用于对时间信号进行傅里叶变换和频谱分析。

技术领域

本发明涉及频谱仪或电磁干扰(EMI)接收机设计领域，尤其涉及一种新型功率检波器。

背景技术

现有频谱仪点频功率检波原理是通过求解点频时间信号平方和的形式求出。具体步骤为：输入时间信号经过混频滤波后，输出为主要包括某点频的时间信号，通过求解输出时间信号的平方和求出信号的功率，即可检出信号在该频率的功率。

现有频谱仪功率检波的特点：

(1)是一种近似的功率检波。因为混频滤波后的信号还包括其他频率的信号，平方和求解的能量中还包括残留的其他频率的能量，因此这种检波方式的检波结果与理论值有一定偏差。

(2)测试结果受中频滤波器带宽(RBW)设置影响，使结果不唯一。中频滤波器的带宽决定了其他频率分量的占比，会直接影响输出结果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中频谱仪功率检波不够精确的缺陷，提供一种功率检波器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种功率检波器，包括：

信号输入端，用于输入待检测的连续时间信号；

本振单元，用于输出两路正交的本振信号，本振信号的频率为f，两路本振信号均与连续时间信号相交；

混频器，设置有两个，分别设置在两路本振信号与连续时间信号的相交位置，用于对本振信号和连续时间信号进行乘法运算，获得频率f的频谱密度；

积分器，设置有两个，分别与两个混频器的输出端相连，用于分别对两路本振信号和连续时间信号相乘后的信号进行时间积分运算，分别得到频率为f 的频谱密度的实部和虚部；

信号处理器，其输入端与两个积分器的输出端均相连，用于获取两路正交的本振信号与连续时间信号相乘后积分得到的频谱密度的实部和虚部，并对实部和虚部进行求模和相除取相位计算，得到连续时间信号中频率为f的功率谱的幅度和相位。

进一步地，本发明的该功率检波器中信号输入端的位置还设置有多级本振单元，多级本振单元输入多级本振信号，多级本振信号分别通过多个混频器与连续时间信号相乘；通过多级本振单元后的连续时间信号再分别与本振单元的两路正交信号进行乘法运算。

进一步地，本发明的多级本振单元和本振单元中所有本振频率之和等于连续时间信号中待检测的频率。

进一步地，本发明的该功率检波器包括模拟实现方式和数字实现方式。

进一步地，本发明的采用数字实现方式的功率检波器中，两个积分器的输入端位置均连接有对数放大器。

进一步地，本发明的采用数字实现方式的功率检波器中，积分器通过积分型A/D转换器实现。

本发明提供一种采用功率检波器的频谱仪，包括功率检波器，以及与其相连的射频输入衰减器、预选器、滤波器、对数放大器、扫描发生器和显示器：其中：

功率检波器，包括：

信号输入端，用于输入待检测的连续时间信号；