[发明专利]一种145GHz噪声系数分析仪射频前端电路及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波领域，特别涉及一种145GHz噪声系数分析仪射频前端电路，还涉及一种145GHz噪声系数分析仪射频前端处理方法。

背景技术

随着毫米波雷达、制导、通信等系统的发展，灵敏度、动态范围等技术指标是衡量一个毫米波系统性能优良的关键技术指标；其中，系统噪声与这些指标息息相关，噪声从另一个角度反映了系统的性能，对噪声系数的精确测量就有着重要的意义。对工作频率覆盖毫米频段的高性能宽带毫米波噪声系数分析仪提出了迫切的需求，主要用于各种微波毫米波通信设备和元器件研发生产过程中进行测试、评估。要求一台噪声系数分析仪能够覆盖的频率范围足够宽，在满足各种通信装备测试需求的情况下尽量减少测噪声测量仪器的数量，降低测试成本，缩短测试时间且方便维护。

目前，由于技术条件的限制，无法实现50GHz以上频率的宽带预选滤波器，因此50GHz以上频率信号噪声系数测试需要先将信号频率下变频至易于处理的微波频段，并保留其幅度和频率特性。50GHz以上频率毫米波信号噪声系数特性测试现有解决方案是采用同轴噪声系数分析仪主机加毫米波扩频模块实现。

毫米波扩频模块中的主要部件是毫米波基波混频器，其主要功能是采用混频方式实现50GHz以上信号的下变频。被测射频信号通过标准矩形波导输入毫米波扩频模块，与主机提供的本振信号进行混频，混频产生的中频信号输入噪声系数分析仪主机进行处理。

毫米波扩频模块输入端为标准矩形波导，由于波导具有低频截止特性，毫米波扩频模块工作频率只能覆盖一个波导频段，不能实现从低频至波导频段的完全频率覆盖。要实现低频至波导频段的频率扫描，只能采用带毫米波扩频模块和不带毫米波扩频模块两种方式进行多次连接测试实现，测试效率较低。且因为波导与同轴端口之间需要转接，使得测试较为复杂，同时引入了测量结果的不确定性。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提出了一种145GHz噪声系数分析仪射频前端电路及处理方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种145GHz噪声系数分析仪射频前端电路，输入的10MHz～145GHz射频信号经过耦合多工器、波导单刀双掷开关、同轴单刀三掷开关实现分离传输，将10MHz～145GHz超宽带信号分为10MHz～4GHz、4GHz～50GHz、50GHz～72GHz、72GHz～86GHz、86GHz～110GHz、110GHz～145GHz六路，其中50GHz～72GHz、72GHz～86GHz、86GHz～110GHz、110GHz～145GHz四路信号经低噪声放大后进行镜频抑制滤波，然后与本振信号混频，产生的四路中频信号与4GHz～50GHz射频信号经开关选通输出，10MHz～4GHz信号直接输出。

可选地，采用耦合多工器、波导单刀双掷开关、同轴单刀三掷开关组合，实现10MHz～145GHz超宽带信号分离为10MHz～4GHz、4GHz～50GHz、50GHz～72GHz、72GHz～86GHz、86GHz～110GHz、110GHz～145GHz六路分别进行处理，具体为：

10MHz～145GHz射频信号经耦合多工器分离为10MHz～72GHz、72GHz～110GHz、110GHz～145GHz三路；

10MHz～72GHz经同轴单刀三掷开关选通为10MHz～4GHz、4GH～50GHz、50GHz～72GHz三路，其中10MHz～4GHz信号直接输出至后端进行处理；50GHz～72GHz信号输入第一滤波混频电路与第一本振信号混频，产生的中频信号经单刀五掷开关选通输出；

72GHz～110GHz信号经波导单刀双掷开关选通为72GHz～86GHz、86GHz～110GHz两路；72GHz～86GHz信号输入第二滤波混频电路与第二本振信号混频，产生的中频信号经单刀五掷开关选通输出；86GHz～110GHz信号输入第三滤波混频电路与第三本振信号混频，产生的中频信号经单刀五掷开关选通输出；

110GHz～145GHz信号输入第四滤波混频电路与第四本振信号混频，产生的中频信号经单刀五掷开关选通输出；

4GHz～50GHz信号与四个滤波混频电路产生的中频信号经单刀五掷开关选通输出。

可选地，采用同轴一体化设计，10MHz～145GHz信号在单台仪器内进行处理。

可选地，使用同轴接头作为射频信号输入接口。