[发明专利]一种频谱接收组件

说明书

一种频谱接收组件，用在频谱分析仪中，接收外部待测信号，包括开关组件(2)、程控单元(4)、开关滤波单元(5)、混频器(8)、本振扩频单元(9)、滤波放大单元(10)，所述程控单元(4)包括固定衰减器和程控衰减器芯片(47)；输入的9kHz‑55GHz信号经过所述开关组件(2)，实现低频输入信号和高频输入信号的分离传输，低频的9kHz‑20GHz信号输出至射频板，在射频板内部处理后得到一个固定的中频信号；高频的20GHz‑55GHz信号进入所述程控单元(4)，经过所述固定衰减器和所述程控衰减器芯片(47)后，再进入所述开关滤波单元(5)进行滤波，最后与所述本振扩频单元(9)内的本振信号进入所述混频器(8)内进行混频，经所述滤波放大单元(10)后输出中频信号。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及频谱接收领域，具体为一种频谱接收组件。

背景技术

目前，频谱分析仪具有优良的测试动态范围、相位噪声、测试幅度精度和测试速度，是信号频域分析的重要工具，广泛应用于微波通信、雷达、导航、电子对抗、EMC测试等领域。随着科学技术的不断发展，对频谱分析仪的频率范围、测试灵敏度等提出了更高的要求。手持式频谱分析仪由于其轻快便携、测试频带宽、性能指标可比拟台式机等特点，在外场测试方面受到追捧。

频谱接收组件是手持式频谱分析仪中的重要组成部分，其功能是接收外部待测信号，基于混合集成电路为基础采用微带电路作为基本电路，以同轴接头方式作为信号接收接口，根据后级硬件的处理能力对输入的信号采用双工器和开关组合的方式进行分段，经过机械程控衰减器进行幅度控制，然后再经前置放大器或直通选择，经开关滤波单元后与本振扩频单元内扩频滤波后的本振信号进行混频处理，输出固定中频，再经放大滤波输入ADC芯片，在ADC芯片内部进行检波处理后转变为数字信号，数字信号再经FPGA处理到屏幕显示即可得到测试结果。

手持式频谱分析仪对待测信号的幅度控制范围要求50dB以上，一般采用机械程控衰减器进行幅度控制，也可将程控衰减器芯片串联。但机械程控衰减器存在着响应速度较慢、体积和重量都比较大的缺点；程控衰减器芯片也有以下缺点，一是总衰减量有限，一般最大到30dB；二是工作的频率范围有限；三是线性度不好，即插入损耗随着频率升高而变大。串联起来的程控衰减器芯片的线性度更不好，即低端插损很小高端插损很大，增大通带内插损，恶化平坦度，很难通过其他手段再补平。

此外，目前市面上绝大部分微波开关的内部电路采用PIN二极管组成，最低频率一般到10MHz，不能用到kHz级别，为了降低成本，业内普遍的做法是采用普通PIN二极管开关和低频扩展电路搭配成双工器，其中10MHz以下信号走低频扩展电路，10MHz以上信号走PIN开关。这种方案的开关双工电路比较复杂，电路占用体积较大，且由于双工器固有的3dB分段点存在，使得整个通带的插损平坦度难以保证。这种现有的双工器零频扩展方案可参考CN106093566B的发明专利公开的内容。

同时，现有技术中的本振信号处理单元比较复杂，需在本振信号输入后经过倍频器，再进行信号的分段滤波。

以上几点决定了传统的频谱接收组件不利于手持式频谱分析仪体积小、重量轻的发展趋势。

发明内容

本发明所要解决的问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种可应用于手持式频谱分析仪的、能够覆盖9kHz-55GHz的超宽带的一种频谱接收组件。

本发明的技术问题可以通过以下技术方案解决：

一种频谱接收组件，用在频谱分析仪中，接收外部待测信号，包括开关组件、程控单元、开关滤波单元、混频器、本振扩频单元、滤波放大单元，所述程控单元包括固定衰减器和程控衰减器芯片；

输入的9kHz-55GHz信号经过所述开关组件，实现低频输入信号和高频输入信号的分离传输，分离后的9kHz-20GHz低频信号输出至射频板，在射频板内部处理后得到一个固定的中频信号；